[01.03.2017] Nähr- und Schadstoffe, aber auch der Klimawandel bedrohen die Meere, Seen, Flüsse und das Grundwasser weltweit. Um wirksame Gegenmaßnahmen einleiten zu können, muss man genau wissen, welche Organismen in den Gewässern leben. Schnell, standardisiert und umfassend lässt sich dies über genetische Verfahren erheben. Allerdings wurden sie bisher nur exemplarisch getestet und noch in keinem standardisierten nationalen oder internationalen Programm eingesetzt.

Um dies zu ändern, gründete sich kürzlich ein internationales Netzwerk DNAqua-Net mit mehr als 250 Vertretern aus 41 Nationen. Ihr erstes Treffen findet vom 7. bis 8. März an der Universität Duisburg-Essen (UDE) statt – auf Einladung von Prof. Dr. Florian Leese, Leiter des Fachgebiets Aquatische Ökosystemforschung. Organisiert wird die Auftaktveranstaltung vom Zentrum für Wasser- und Umweltforschung (ZWU) der UDE.

Das DNAqua-Net ist eine EU COST Action (Co-Operation in Science and Technology), in dem sich Vertreter aus Wissenschaft, Verbänden, Behörden, und Industrie zusammengefunden haben. Die EU fördert das Vorhaben an der UDE für vier Jahre. In fünf Arbeitsgruppen erarbeitet das Netzwerk konkrete Vorschläge, wie DNA-basierte Techniken genutzt werden können, um die Biodiversität standardisiert zu erfassen, bewerten und letztendlich in die Monitoringpraxis einzubinden.

Belastete Gewässer beeinträchtigen nicht nur das jeweilige Ökosystem (z.B. Selbstreinigungsfähigkeit, Photosynthese, Biomasseproduktion), sondern wirken sich auch auf den Menschen aus. Nach der EU-Wasserrahmenrichtlinie sind alle Mitgliedsstaaten verpflichtet, die Oberflächengewässer bis 2027 in einen guten Zustand zu überführen oder diesen zu halten.

Wie sauber ein Gewässer ist, zeigen verschiedene ökologisch-wichtige Schlüsselarten an (Bioindikatoren): Fische, Wasserpflanzen, Mikroalgen sowie Eintags-, Stein- und Köcherfliegen. Sie werden bestimmt, in Listen eingetragen und mit denen von Referenzgewässern verglichen. Dann wird die ökologische Zustandsklasse ermittelt und bei Bedarf Verbesserungsmaßnahmen konzipiert.

Prof. Leese: „Dieser Prozess ist sehr zeitaufwändig, teuer und oft nicht standardisiert.“ Außerdem sind die kleinen Organismen kaum auseinanderzuhaltenden und werden deshalb oft fehlbestimmt. Bei der genetischen Methode kann das nicht passieren. Die Artengemeinschaften werden anhand ihres Erbguts eindeutig bestimmt (DNA-basierte Bioindikation), selbst dann, wenn nur wenige Bruchstücke der Organismen vorliegen.

Von der Beprobung über die Artenliste von Mikroben bis hin zu höheren Tieren dauert der Prozess nur wenige Tage und kostet kaum mehr als die bislang gängigen Verfahren. Allerdings müssen noch technische und konzeptionelle Fragen geklärt werden, bevor DNA-basierte Techniken im bestehenden Verfahren eingesetzt werden können. Genau diese Probleme greift das DNAqua-Net auf.

Weitere Informationen: http://dnaqua.net http://www.cost.eu/COST_Actions/ca/CA15219
Prof. Dr. Florian Leese, Chair der DNAqua-Net EU COST Action CA15219, Fakultät für Biologie, Aquatische Ökosystemforschung, Tel. 0201/183-4172, florian.leese@uni-due.de

Redaktion: Beate Kostka, Tel. 0203/379-2430