Schadstoff-Selbstreinigung im Grundwasser: De Bedeutung der Invertebraten<\/p>\n
Grundwasser\u00c3\u00b6kosysteme beherbergen eine enorme Vielfalt an einzigartigen Organismen. Zugleich liefern sie eine lebensnotwendige Grundlage f\u00c3\u00bcr die Menschheit, indem sie gro\u00c3\u0178e Mengen sauberen Wassers als Ressource f\u00c3\u00bcr die Trinkwassergewinnung, f\u00c3\u00bcr die Landwirtschaft und zur Aufrechterhaltung von industriellen Prozessen bereitstellen. Die stetig wachsenden Bev\u00c3\u00b6lkerungszahlen auf unserem Planeten gehen mit immer gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178eren Nutzungsanspr\u00c3\u00bcchen einher, was zur Folge hat, dass mehrere ernstzunehmende Stressoren auf die Grundwasser\u00c3\u00b6kosysteme einwirken \u00e2\u20ac\u201c \u00c3\u00bcberm\u00c3\u00a4\u00c3\u0178ige Grundwasserentnahme, N\u00c3\u00a4hrstoffbelastungen, toxische Kontaminationen, sowie Ver\u00c3\u00a4nderungen des nat\u00c3\u00bcrlichen Temperaturhaushalts. Diese Stressoren wirken sich auf die Organismen im Grundwasser aus und k\u00c3\u00b6nnen damit auch potenziell das nat\u00c3\u00bcrliche Funktionieren des gesamten \u00c3\u2013kosystems bedrohen. Dies wiederum kann die Bereitstellung der vielf\u00c3\u00a4ltigen \u00c3\u2013kosystemleistungen (inklusive sauberer Wasser\u00e2\u20ac\u0090Ressourcen) gef\u00c3\u00a4hrden, die t\u00c3\u00a4glich durch Grundwasser\u00c3\u00b6kosysteme erbracht werden.<\/p>\n
Das Ziel der Arbeit war es, die Effekte von zwei verschiedenen Stressoren (Schadstoffe und Temperaturschwankungen des Grundwassers) auf die Grundwasserfauna zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden zwei neue Verfahren f\u00c3\u00bcr die Untersuchung von Schadstoff\u00e2\u20ac\u0090 und W\u00c3\u00a4rmestress bei Stygofauna entwickelt \u00e2\u20ac\u201c (i) ein \u00c3\u00b6kotoxikologischer Test, mit dem die letalen Effekte von fl\u00c3\u00bcchtigen organischen Verbindungen untersucht werden k\u00c3\u00b6nnen, sowie (ii) eine Methode f\u00c3\u00bcr die Analyse von Ganzk\u00c3\u00b6rper\u00e2\u20ac\u0090Katecholamin\u00e2\u20ac\u0090Konzentrationen in Grundwasser\u00e2\u20ac\u0090Organismen, anhand welcher physiologische Belastungen auf subletalem Niveau angezeigt werden k\u00c3\u00b6nnen. Dar\u00c3\u00bcber hinaus wurden die Temperaturen ermittelt, welche kritisch f\u00c3\u00bcr das \u00c3\u0153berleben zweier Krebstier\u00e2\u20ac\u0090Arten sind, sowie die Frage untersucht, ob diese Organismen die unterschiedlichen Temperaturen in einem W\u00c3\u00a4rmegradienten wahrnehmen k\u00c3\u00b6nnen und folglich dazu in der Lage sind, ihren Aufenthaltsort entsprechend ihrer Temperaturpr\u00c3\u00a4ferenz bewusst auszuw\u00c3\u00a4hlen, um Bereichen mit ung\u00c3\u00bcnstigen Temperaturverh\u00c3\u00a4ltnissen fernzubleiben.<\/p>\n
Die folgenden Ergebnisse wurden unter anderem erzielt:<\/p>\n
Die durchgef\u00c3\u00bchrten \u00c3\u00b6kotoxikologischen Untersuchungen an Grundwasser-Flohkrebsen (Niphargus inopinatus<\/em>) ergaben, dass Toluol-Konzentrationen, wie sie an kontaminierten Standorten typischerweise vorgefunden werden, f\u00c3\u00bcr 50% der getesteten Flohkrebse t\u00c3\u00b6dlich sind.<\/p>\n Die in Deutschland aktuell empfohlene maximale Einleitungstemperatur beim Betrieb oberfl\u00c3\u00a4chennaher\u00c2\u00a0Geothermie\u00e2\u20ac\u0090Anlagen (20\u00c2\u00b0C) war auf Dauer kritisch f\u00c3\u00bcr das \u00c3\u0153berleben zweier Krebstierarten \u00e2\u20ac\u201c der Grundwasserasseln Proasellus cavaticus<\/em> und der \u00e2\u20ac\u201cFlohkrebse N. inopinatus<\/em>.<\/p>\n Beide Arten waren in der Lage, die unterschiedlichen Temperaturen in einem W\u00c3\u00a4rmegradienten wahrzunehmen und w\u00c3\u00a4hlten einen geeigneten Aufenthaltsort entsprechend ihrer Temperaturpr\u00c3\u00a4ferenzen. Bei Temperaturextremen trat\u00c2\u00a0jedoch zuweilen auch eine K\u00c3\u00a4lte-\u00c2\u00a0bzw. W\u00c3\u00a4rmestarre auf.<\/p>\n Das Vorhandensein von \u00c2\u00a0Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin im stygobionten Flohkrebs Niphargus inopinatus konnte erstmalig erfolgreich mittels zweier unabh\u00c3\u00a4ngiger Methoden nachgewiesen werden. Im Vergleich zu den Katecholamin-Konzentrationen, die in einer verwandten Oberfl\u00c3\u00a4chenwasser-Flohkrebsart (Gammarus pulex) gemessen wurden, waren die Ganzk\u00c3\u00b6rper\u00e2\u20ac\u0090Katecholamin\u00e2\u20ac\u0090Konzentrationen der Grundwasser-Flohkrebse erstaunlich hoch.<\/p>\n Bei beiden untersuchten Arten (N. inopinatus und G. pulex) ver\u00c3\u00a4nderten sich die Katecholamin\u00e2\u20ac\u0090Gehalte nach der Einwirkung von kurzzeitigen, subletalen Temperatur\u00e2\u20ac\u0090Erh\u00c3\u00b6hungen und zeigten somit an, dass die Katecholamine an der physiologischen Stress\u00e2\u20ac\u0090Antwort dieser Organismen beteiligt sind.<\/p>\n Aufgrund der charakteristischen Anpassungen von Grundwasserfauna an ihren Lebensraum, besitzen diese Organismen eine besonders hohe Vulnerabilit\u00c3\u00a4t gegen\u00c3\u00bcber Einwirkungen von anthropogenen Stressoren. Dar\u00c3\u00bcber hinaus f\u00c3\u00bchrt der hohe Anteil endemischer Arten, die \u00c3\u00bcber ein sehr kleinr\u00c3\u00a4umliches Verbreitungsareal verf\u00c3\u00bcgen, zu einem hohen Extinktionsrisiko, was darin begr\u00c3\u00bcndet liegt, dass das lokale Aussterben von Populationen schnell zu einem absoluten (d.h. weltweiten) Aussterben einer Art f\u00c3\u00bchren kann.<\/p>\n Die thermischen und chemischen Belastungen, die in dieser Dissertation unter Laborbedingungen untersucht wurden, treten in \u00c3\u00a4hnlich hohem Ausma\u00c3\u0178 auch in anthropogen beeinflussten Grundwasser\u00c3\u00b6kosystemen auf. Somit k\u00c3\u00b6nnen sie an belasteten Standorten, sofern sie bestimmte kritische Schwellenwerte \u00c3\u00bcberschreiten, die Existenz betroffener Krebstier-Populationen stark gef\u00c3\u00a4hrden.<\/p>\n Um Grundwasser\u00c3\u00b6kosysteme dauerhaft zu sch\u00c3\u00bctzen und ihre \u00c3\u2013kosystemdienstleistungen auch f\u00c3\u00bcr nachfolgende Generationen zu erhalten, sollte die zuk\u00c3\u00bcnftige Nutzung des Grundwassers anhand von nachhaltigen, \u00c3\u00b6kologisch\u00e2\u20ac\u0090begr\u00c3\u00bcndeten Grundwassernutzungs\u00e2\u20ac\u0090 und Bewirtschaftungspl\u00c3\u00a4nen geregelt werden. Hierf\u00c3\u00bcr sind geeignete rechtliche Rahmenbedingungen und Vorschriften notwendig, zu deren Entwicklung die vorliegende Arbeit einen Beitrag leisten kann.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Schadstoff-Selbstreinigung im Grundwasser: De Bedeutung der Invertebraten Grundwasser\u00c3\u00b6kosysteme beherbergen eine enorme Vielfalt an einzigartigen Organismen. Zugleich liefern sie eine lebensnotwendige Grundlage f\u00c3\u00bcr die Menschheit, indem sie gro\u00c3\u0178e Mengen sauberen Wassers als Ressource f\u00c3\u00bcr die Trinkwassergewinnung, f\u00c3\u00bcr die Landwirtschaft und zur Aufrechterhaltung von industriellen Prozessen bereitstellen. 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