Arbeitsgruppe Seen-Mikrobiologie

Mikrobiologie stehender Gewässer

Seen bilden aufgrund ihrer zeitweisen oder permanenten Schichtung und der Zufuhr von Nährstoffen und organischen Substanzen aus dem Einzugsgebiet Redoxgradienten aus, die mit einer Vielzahl von aeroben und anaeroben mikrobiellen Stoffwechselprozessen verbunden sind. Diese Prozesse machen sie nicht nur generell für Mikrobiologen interessant, sondern bieten auch Ansätze zur Steuerung bei verschiedenen Gewässerbelastungen.

Unsere derzeitigen Untersuchungsobjekte sind Seen und Talsperren, die zunehmend durch gelöste organische Kohlenstoffverbindungen belastet und teilweise meromiktisch (dauerhaft geschichtet) sind. Die Arbeitsgruppe untersucht die mikrobiellen Prozesse des Eisen-, Schwefel-, Kohlenstoff- und Stickstoffkreislaufs und die daran beteiligten Organismen sowie die Bildung und Freisetzung von Treibhausgasen (Kohlendioxid, Methan) aus Standgewässern und ihren trockenfallenden Uferbereichen. Ein neues Tätigkeitsfeld ist das in letzter Zeit zunehmend wahrgenommene Problem von Mikroplastik in Gewässern.

Von besonderem Interesse sind für uns Grenzzonen in den Gewässern, in denen ein Wechsel von oxischen zu anoxischen Bedingungen stattfindet. Diese befinden sich in der Sediment-Wasser-Kontaktzone, aber auch in der Wassersäule geschichteter Seen (Chemokline /Redoxkline). Die Wasseroberfläche als Grenze zur Atmosphäre spielt eine große Rolle bei der Freisetzung von Gasen. Die Quantifizierung dieser Gasflüsse ist sowohl für unser Verständnis der biogeochemischen Prozesse im Gewässer als auch deren Klimawirksamkeit wichtig. Ebenso stellen Plastikpartikel in Seen Grenzflächen dar, bei denen wir den Einfluss verschiedener Polymere und typischer Bedingungen im See auf mikrobielle Besiedlung und Aktivität studieren. Die Aktivität verschiedener Organismengruppen und ihre Abhängigkeit von Umweltfaktoren wird in gezielten Mikrokosmos-Versuchen im Labor untersucht. Dabei kommen hoch auflösende Methoden zum Einsatz, die es erlauben, mikrobielle Aktivität und die damit verbundenen biogeochemischen Prozesse im Maßstab von weniger als einem Millimeter zu messen.