In den letzten zwanzig Jahren wurden Fälle des Einflusses von Meerwasser auf den Vrana-See registriert, was zum Tod von Seefischen, aber auch zum
Eindringen von Meeresorganismen in den Vrana-See geführt hat. Ein internationales interdisziplinäres Team unter der Leitung von Forschern des Ruđer Bošković Instituts untersuchte, wie sich Änderungen im Gleichgewicht von Niederschlag und Verdunstung, Verlängerung der Trockenzeiten und intensive Bewässerung auf mikrobielle Gemeinschaften in küstennahen Süßwasserseen auswirken.
Selbst bei einem leichten Anstieg des Salzgehalts in Süßwasserseen kann es zu einer vollständigen Nährstoffveränderung kommen, die das Wachstum und die Entwicklung von Flora und Fauna oder eine beschleunigte Alterung von Süßwasserseen an der Küste beeinträchtigt.
Mikroorganismen sind für die Energieübertragung in aquatischen Ökosystemen verantwortlich und fungieren als Bindeglied zwischen gelöster organischer Substanz und Organismen höherer Trophiestufen. Ihre Stoffwechselaktivität reguliert die Menge und Form des molekularen Kohlenstoffs in Seen und beeinflusst damit den globalen Kohlenstoffkreislauf und die Emission von Treibhausgasen aus biologischen Quellen.
Mikroorganismen reagieren sehr empfindlich auf Veränderungen in der Umwelt und können daher als Indikatoren für Veränderungen verwendet werden. Im Küstenbereich Dalmatiens sind immer häufiger hydrologische Veränderungen zu beobachten, die sich als lang anhaltende Dürreperioden oder heftige Schauer in der nassen Jahreszeit äußern. Der Vrana-See in der Nähe von Biograd na Moru ist der größte natürliche See in Kroatien und versorgt zusammen mit lokalen Quellen den landwirtschaftlich am stärksten entwickelten Teil Mitteldalmatiens – Ravne Kotare.
Der Alterungsprozess des Sees
Das Niveau und die Eigenschaften des Seewassers in Vrana hängen von der Niederschlagsmenge und der Belastung der örtlichen Quellen ab, die für die Feldbewässerung verwendet werden. In den letzten zwanzig Jahren wurden Perioden aufgezeichnet, in denen Meerwasser den See durch ein teilweise erodiertes Kalksteinriff und einen Kanal, der den See mit dem Meer verbindet, beeinflusste, was zum Fischsterben und zum Eindringen von Meeresarten führte.
– Wir haben uns entschieden, die saisonalen Veränderungen in der mikrobiellen Gemeinschaft des Vrana-Sees zu untersuchen, da ihre Stabilität der Schlüssel zur Herstellung des Gleichgewichts im gesamten See ist. Wir wollten feststellen, ob es einen Zusammenhang zwischen der im See vorhandenen gelösten organischen Substanz, der Phytoplanktongemeinschaft, die sie produziert, und den Bakterien, die sich davon ernähren, gibt. Wir haben an zwei Stellen Probenahmen durchgeführt, um Informationen über Veränderungen in der mikrobiologischen Gemeinschaft zu sammeln, die durch eine mögliche Versalzung und agronomische Aktivität verursacht werden könnten – erklärt Lorena Selak , Erstautorin und Doktorandin im Labor für RBI-Ablagerungsverfahren.
In der Forschung, sagt er, verwendeten sie eine Hochdurchsatzmethode zur Sequenzierung von Umwelt-DNA.
– Basierend auf der Verteilung der gelösten organischen Stoffe und ihrer molekularen Zusammensetzung haben wir festgestellt, dass der Vrana-See hochproduktiv ist und nicht von der Aufnahme organischer Stoffe aus externen Quellen abhängt. Die mikrobiellen Gemeinschaften der Wassersäule sind durch die einheimische Produktion organischer Substanz miteinander verbunden, die in den Sommermonaten am höchsten ist. Anhaltende Dürre und intensive Bewässerung haben ein Ungleichgewicht zwischen Niederschlag und Verdunstung verursacht, das einerseits zu einer Zunahme potenziell schädlicher Cyanobakterien und zum Eintrag von Meerwasser und marinen Arten in mikrobielle Eukaryoten und Bakterien geführt hat, erklärt Selak Veränderungen intensivieren, könnte der Abbau organischer Stoffe die Eutrophierung der Umwelt oder die Alterung aquatischer Ökosysteme verringern und beschleunigen.
– Anhand der Ergebnisse, die wir erhalten haben, können wir sagen, dass es einen großen Bedarf gibt, das Verständnis der mikrobiellen Gemeinschaft und ihrer Reaktion auf intensive Veränderungen in Süßwasserökosystemen zu vertiefen
, die äußerst seltene und wertvolle Quellen in Küstengebieten des Mittelmeers sind – schloss der Leiter der Forschung Dr. sc. Sandi Orlić .
In der Natur dauert dieser Prozess Tausende von Jahren, aber aufgrund verschiedener Umweltveränderungen im aquatischen Ökosystem und menschlicher Einflüsse verkürzt sich der Prozess der Eutrophierung der Umwelt auf nur wenige Jahre. Bei der Eutrophierung aquatischer Systeme wachsen Algen intensiv, die Sauerstoffmenge nimmt ab und Tierarten sterben allmählich aus, und aquatische Ökosysteme, normalerweise Seen, verfärben sich dunkelgrün und braun.
An der internationalen Forschung waren Wissenschaftler des Liebniz-Instituts in Deutschland, Hrvatske vode und der Fakultät für Naturwissenschaften in Zagreb beteiligt.
Redaktion Natur und Umwelt Bild: Boris Kačan
