Einfluss von organischem Kohlenstoff auf die Phosphoraufnahme in Gewässersedimenten
Der übermäßige Nährstoffeintrag der Landwirtschaft über Jahrzehnte hat das Verhältnis von organischem Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor in Gewässern verändert und die natürliche Selbstreinigungskraft und den Nährstoffrückhalt verringert. Durch die Zufuhr von organischem Kohlenstoff (z.B. Holz, Blätter) haben Gewässerrandstreifen das Potential, das stöchiometrische Verhältnis in der Wassersäule in den ursprünglichen Zustand zu versetzen.
Gewässerrandstreifen beeinflussen auch den Stoffwechsel von Bächen aufgrund von geringerem Lichtangebot, was wiederum die Nährstoffaufnahme von Algen und Bakterien beeinflussen kann. Für ein besseres Verständnis der Wirkung von Auwäldern auf Gewässer ist es wichtig, die Auswirkungen der organischen Kohlenstoffversorgung, der Lichtverfügbarkeit und der Wassertemperatur auf die Selbstreinigungskapazität und den Nährstoffrückhalt zu untersuchen.
Folgende Forschungsfragen sollen beantwortet werden:
- Kann partikulärer organischer Kohlenstoff die mikrobielle Aufnahme von überschüssigem anorganischen Stickstoff und Phosphor steigern?
- Unterscheiden sich autotrophe (Algen dominierend) und heterotrophe (Bakterien dominierend) Biofilme in ihrer Reaktion auf stöchiometrische Verschiebungen?
- Wie wirkt sich die Wassertemperatur auf das Potenzial einer stöchiometrischen Verschiebung zur Verbesserung der mikrobiellen Nährstoffaufnahme aus?
- Wie beeinflusst die Zugabe von Blättern den Stoffwechsel der benthischen Biofilme unter nährstoffangereicherten Bedingungen?
Wir werden Rinnenversuche unter kontrollierten Laborbedingungen durchführen, um die Auswirkungen partikulärer organischer Stoffe auf die mikrobielle Nährstoffaufnahme zu untersuchen. Bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen und Wassertemperaturen soll die P- und N-Aufnahme mit und ohne Zugabe von Blättern zu den Rinnen bestimmt werden. Die Verwendung stabiler Isotope ermöglicht die Identifizierung organischer und anorganischer P- und N-Senken.