Für die landläufige Bewertung der Gewässergüte genügt es meist, einige wenige Indikatororganismen zu beobachten. Zur umfassenden Charakterisierung von Süßwasserökosystemen ist das aber zu wenig. Am ÖAW-Institut für Limnologie untersucht man deshalb, wie gut sich, neben der Artenzusammensetzung, molekulare Eigenschaften von Mikroorganismen zur ökologischen Charakterisierung eignen. Unter Bio-Monitoring versteht man im technischen Sinne die Quantifizierung einiger Indikatororganismen - beispielsweise zur Bewertung der Gewässergüte. Dieses Konzept hat sich für die Bewirtschaftung von Naturräumen bewährt, gibt aber wenig Auskunft über die innere Dynamik von Lebensräumen. An dieser Dynamik in Süßwasserökosystemen ist Jens Boenigk vom ÖAW-Institut für Limnologie interessiert. Sein Untersuchungsgebiet sind in erster Line Seen (und sie verbindende Flüsse) in den österreichischen Alpen und im Alpenvorland sowie im Himalaya. Neben einem Vergleich zahlreicher Seen untersucht er, wie aquatische Ökosysteme und die sie umgebenden Böden hinsichtlich der Artenzusammensetzung in Verbindung stehen. Diversitätsverschiebungen beschreiben Der Limnologe hat sich auf einzellige Mikroorganismen spezialisiert. Sie nehmen im biogeochemischen Zyklus aufgrund ihrer hohen Stoffwechselraten eine bedeutende Rolle ein. Im Vergleich zu höheren Tieren und Pflanzen ist ihre Diversität sehr groß und wurde - so lange hauptsächlich morphologische Untersuchungsmethoden angewendet wurden - deutlich unterschätzt. Genetische Analysen, die innerhalb der letzten Jahre enorm an Bedeutung gewannen, bringen hier Abhilfe. Nun gilt es morphologische und genetische Untersuchungsansätze systematisch zu vergleichen und auf mögliche blinde Flecken einer einzelnen Methode hin zu überprüfen. Darüber hinaus kombinieren Jens Boenigk und sein Team Freilanduntersuchungen mit entsprechenden ökophysiologischen Laborstudien. Diversitätsverschiebungen verstehen Die Wissenschafter wollen verstehen, warum sich die Zusammensetzung der Einzellerarten ändert. Sind es eher abiotische Einflussfaktoren wie etwa das Wetter oder die Chemie? Oder sind Konkurrenzphänomene zwischen einzelnen Arten wirksam? Am Beispiel der hydrologischen Verbindung zwischen Fuschlsee und Mondsee über die Fuschler Ache (samt mehreren Grundwasserbächen) hat sich gezeigt, dass vor allem die Trübung des Wassers, der Phosphatgehalt und die elektrische Leitfähigkeit die Zusammensetzung der Mikroökosysteme beeinflussen. "Auf lange Sicht können wir, auf solchen Erkenntnissen aufbauend, dynamische Modelle für Süßwasserökosysteme entwickeln. Damit stünden Monitoring-Werkzeuge zur Verfügung, mit denen man beispielsweise die Wirkung von Temperaturänderungen oder Starkregen sehr differenziert abschätzen könnte", ist Jens Boenigk überzeugt. Der Wissenschafter ist Spezialist für Goldalgen: Diese Gruppe von Einzellern ist extrem divers und - abgesehen von einigen Indikator-Arten - sehr wenig bekannt. Es deutet aber vieles darauf hin, dass sie ökologisch sehr aufschlussreich sind. Vor allem Aspekte der Koexistenz von Arten beziehungsweise Nischendifferenzierung interessieren den Limnologen. Er und sein Team arbeiten an einem groß angelegten Vergleich der dominierenden Goldalgenarten in 20 alpinen Seen, die sich vor allem hinsichtlich Höhenlage und Temperatur beziehungsweise des ph-Wertes unterscheiden. Unter den Goldalgenarten gibt es welche, die sich mittels Fotosynthese ernähren und solche, die von organischem Material, beispielsweise von Bakterien leben. Sie unterscheiden sich in ihren Vorlieben für die chemische Beschaffenheit des Wassers und natürlich hinsichtlich ihres "Wärmebedürfnisses". Das Projekt ist langfristig angelegt und wird noch einige Jahre weiterlaufen. So viel ist aber jetzt schon klar: Die saisonale Einnischung der Arten wird sich bei einer Erwärmung des Klimas verschieben und die Einschwemmung von terrestrischen Arten in Seen und Flüsse wird zunehmen. Kontakt: Prof. Dr. Jens Boenigk Institut für Limnologie Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) Herzog Odilostraße 101, 5310 Mondsee T +43 6232 3125-45 jens.boenigk@oeaw.ac.at www.oeaw.ac.at/limno Dezember 2009
		Monitoring-Konzepte für dynamische Strukturveränderungen Monitoring aus dem Weltraum