Gute Zusammenarbeit in der deutsch-polnischen Arbeitsgruppe Bundesumweltministerin Steffi Lemke hat das Umweltbundesamt (UBA) beauftragt, alle verfügbaren Messdaten, Hinweise und Hypothesen zum Fischsterben in der Oder zu sammeln, um diese gemeinsam mit Fachleuten aus anderen Bundes- und den Landesbehörden aus Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern systematisch zu bewerten. So sollen die genauen Ursachen der Umweltkatastrophe ermittelt werden. Ein Bewertungsbericht wird nach Abschluss den Umweltministerien übergeben. Die Ergebnisse werden auch eng mit polnischen Fachkolleginnen und Fachkollegen diskutiert. UBA-Vizepräsidentin Lilian Busse, die die eingesetzte polnisch-deutsche Arbeitsgruppe leitet, sagt: „In der Gruppe herrscht eine kollegiale Atmosphäre. Wir tauschen uns gut über die vorliegenden Untersuchungsergebnisse beider Länder aus. Das Ganze ist ein komplexes Puzzle, das wir hoffentlich in den nächsten Wochen gemeinsam vervollständigen können.“ Auch drei Wochen nach dem Beginn des massenhaften Fischsterbens sind die Ursachen dafür noch unklar. Mit dem Fischsterben in der Oder hat das Brandenburgische Landesamt für Umwelt (LfU) eine Reihe von Gewässeruntersuchungen eingeleitet. An den vom LfU betriebenen automatischen Messstationen Frankfurt (Oder) und Hohenwutzen traten abrupt erhöhte Werte der elektrischen Leitfähigkeit, des pH und der Sauerstoffkonzentration auf. Das Messprogramm für bestimmte gefährliche Stoffe, wie sie die Europäische Wasserrahmenrichtlinie für die Zustandsbewertung der Flüsse vorschreibt, zeigte an den deutschen Messstellen keine ungewöhnlichen Konzentrationen. Derzeit analysiert die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) die Wasserproben mit speziellen Analysenmethoden. Damit können mehr als 1.000 Substanzen, einschließlich vieler bislang unbekannter Chemikalien erkannt werden. Zum Untersuchungsprogramm gehören auch giftige Stoffwechselprodukte von Algen (Algentoxine). Mit der Expertise der Fachleute werden anhand der Messdaten und der Untersuchungsergebnisse verschiedene Hypothesen zu den Ursachen bewertet. Der Hinweis auf eine mögliche Quecksilbervergiftung als Ursache des Fischsterbens konnte dadurch bereits entkräftet werden. Auch erhöhte Konzentrationen bestimmter Pflanzenschutzmittel als Ursache für das Fischsterben hält das UBA für wenig wahrscheinlich. Auf Initiative des LfU gehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dem Vorkommen einer Fischgift produzierenden Alge im Zusammenhang mit den nachgewiesenen erhöhten Salzkonzentrationen nach. Weitere Untersuchungen sollen nun Klarheit bringen. Eine akute Gefährdung der menschlichen Gesundheit etwa beim Baden hält das UBA nach den bislang vorliegenden Messdaten für sehr unwahrscheinlich. Vom Verzehr der Fische aus der Oder raten Experten aus Bund und Ländern weiter ab. Es müssen aber vor Ort angeordnete Maßnahmen, zum Beispiel Badeverbote, weiter beachtet werden. Der gewerbliche Fischfang in der Oder sollte solange ausgesetzt bleiben, bis Sicherheit über die gesundheitliche Unbedenklichkeit der Fische als Lebensmittel besteht. Die schnell eskalierte Katastrophe an der Oder zeigt, dass hier schnellere Frühwarnsysteme und eine umfassendere Gewässerüberwachung nötig sind. Während z.B. am Rhein nach dem Sandoz-Unfall 1986 die Internationale Kommission zum Schutz des Rheins ein Netz mit modernsten Verfahren zur Messung von Chemikalien installiert hat und die Ergebnisse regelmäßig im Internet bereitstellt, gibt es an der Oder noch Verbesserungsbedarf, um akute Wasserbelastungen schneller entdecken zu können. Europas Flüsse stehen seit Jahren unter Stress: Hohe Temperaturen, Trockenheit, geringe Wasserstände sind Lebensbedingungen, die Tiere und Pflanzen belasten. Kommen weitere Stressoren wie hohe Chemikalienkonzentrationen oder extreme Algenblüten dazu, ist die Stabilität des gesamten Ökosystems gefährdet. „Auch diese Katastrophe lehrt uns, dass die Widerstandskraft der Flussgebiete mit ihren Lebensgemeinschaften gegenüber dem Klimawandel und vielfältigen Belastungen gestärkt werden muss“, sagte UBA-Vizepräsidentin Lilian Busse. Ergänzung 09.09.2022: Folgende Institutionen aus Deutschland senden Vertreter*innen in die Expertengruppe:
Die im Freiwasser von Seen schwebenden Algen werden als Phytoplankton bezeichnet. Die Menge und Zusammensetzung hinsichtlich Arten und Algenklassen ist von der Lichtverfügbarkeit und vor allem dem Gehalt an Nährstoffen wie Phosphor, Stickstoff oder Silizium abhängig. Gemäß der WRRL müssen alle Seen mit einer Wasserfläche von mehr als 0,5 km² mit Phytoplankton bewertet werden. Abb. 1: Die Grünalge Botryococcus braunii kommt in sauberen Seen vor (Foto: Ute Mischke, IGB). Durch den Menschen verursachte Nährstoffbelastungen, wie sie von Kläranlagen oder landwirtschaftlicher Düngung ausgehen können, werden vom Phytoplankton angezeigt. Die Reaktionszeit beträgt dabei oft nur Tage bis wenige Wochen. Die Phytoplanktonentwicklung ist jahreszeitabhängig. Viele Seen bilden im Frühjahr eine "Blüte" aus oder reagieren kurzfristig auf Nährstoffeinträge z. B. durch Hochwasser. Das pflanzliche Phytoplankton kann durch ebenfalls schwebende, tierische Organismen (Zooplankton, insbesondere Kleinkrebse) gefressen werden. Diese kommen abhängig von ihrem Lebenszyklus und der Wassertemperatur erst ab Mai oder Juni zahlreicher vor. Sie bevorzugen als Futter die kleineren Formen unter den Planktonalgen und können eine Phytoplanktonblüte von für sie gut fressbaren Arten stark dezimieren. Das Wasser wird dann besonderes klar und durchsichtig und man bezeichnet dies als Klarwasserstadium. Tiefere Seen besitzen im Sommerhalbjahr eine Temperaturschichtung. Das wärmere Wasser liegt in einer relativ geringmächtigen Schicht an der Oberfläche des Sees. In der Tiefe, unterhalb der sogenannten Sprungschicht, liegt das etwas schwerere, kalte Wasser. In stabil geschichteten Seen wächst das Phytoplankton in der Regel in der oberen, wärmeren Zone, welche sich bis zur Sprungschicht witterungsbedingt (Wind, Regen) immer wieder durchmischen kann. In flachen Seen kann sich eine Temperaturschichtung nicht oder nur für kurze Zeit aufbauen, da der Wasserkörper leichter bis zum Grund durchmischt werden kann. In der Tiefe und nahe des Sediments befindet sich jedoch oft nährstoffreicheres Wasser, welches dann in die gesamte Wassersäule eingemischt wird. Deshalb besitzen flache Seen auch unter naturnahen Bedingungen einen höheren Nährstoffstatus als tiefe Seen. Diese unterschiedlichen Voraussetzungen werden bei der WRRL-Bewertung berücksichtigt und z. B. Flachseen entsprechend milder bewertet. Das Ausmaß der pflanzlichen Primärproduktion wird als Trophie bezeichnet. Je höher der Nährstoffgehalt, desto höher die Trophie und die möglichen Phytoplanktonbiomassen. Die durch den Menschen verursachte Nährstoffanreicherung in Gewässern wird als Eutrophierung bezeichnet. Stark eutrophierte Gewässer können unerwünschte Algenmassenentwicklungen ausbilden. Wenn diese durch Blaualgen gebildet werden (s. Abb. 2), wie es z. B. im Spätsommer der Fall sein kann, können Probleme durch Algengifte (Blaualgentoxine) auftreten. Abb. 2: Algenblüte im Blankensee (Foto: Ute Mischke, IGB). Für die Bewertung von Seen mit Phytoplankton steht das PhytoSee-Verfahren zur Verfügung. Für die Bewertung kann die Desktop Version 7.1 angewendet werden, es empfihelt sich aber eine Bewertung mit dem PhytoSee Online Tool , welches ab der Version 8.0.x verfügbar ist ( Riedmüller et al. 2022 ).
Flüsse unter Stress – die Oder Im Sommer 2022 kam es zu einer Umweltkatastrophe in der Oder: Ein Massensterben von schätzungsweise 1.000 Tonnen Fisch sowie Muscheln und Schnecken begann im polnischen Teil der Oder und setzte sich dann flussabwärts auch im deutschen Teil fort. Ursache war eine giftbildende, im Wasser schwebende Brackwasseralge mit dem wissenschaftlichen Namen Prymnesium parvum. Die Oder – ein mitteleuropäischer Fluss Die Oder entspringt in Tschechien und mündet im Stettiner Haff in die Ostsee. Sie bildet einen großen Teil der Grenze zwischen Deutschland und Polen. Die Oder ist 840,9 km lang. Durch Regulierungen und Verbau wurde der Flusslauf in der Vergangenheit um über 20 % verkürzt. Das Einzugsgebiet ist 124.049 km² groß, davon liegen 86,4 % in Polen, 5,9 % in Tschechien und 7,7 % in Deutschland. Mehrfachbelastungen führen zu Umweltkatastrophen Das Fischsterben in der Oder im August 2022 zeigt, dass Politik, Wissenschaft und Wasserwirtschaft trotz deutlicher Fortschritte im Gewässerschutz vor neuen Herausforderungen stehen. Durch den Klimawandel mit heißen und trockenen Sommern können solche Ereignisse in der Oder und anderen Gewässern auftreten. Einflussfaktoren sind variable Umweltbedingungen und menschliche Belastungen (z.B. industrielle Einleitungen oder der starke Verbau der Gewässer). Im Fall der Oder hat die multiple Belastungssituation – hohe Salzbelastung, starke Sonneneinstrahlung, hohe Wassertemperaturen und eine geringe Wasserführung – dazu geführt, dass die natürliche Resilienz des Ökosystems überfordert war und die Brackwasseralge Prymnesium parvum sich schnell vermehren konnte. Algenblüten und die Brackwasseralge Prymnesium parvum Algenblüten in Gewässern entstehen durch viele Faktoren, darunter Einträge von Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor aus Landwirtschaft und Kläranlagen, sowie Licht und warme Temperaturen. Das Fischsterben im Sommer 2022 wurde durch die Brackwasseralge Prymnesium parvum und ihre Gifte verursacht, die sich unter extremen Umweltbedingungen stark vermehren konnte. Prymnesium parvum ist ein salzliebender Einzeller, der meist in Brack- und Meeresgewässern vorkommt, aber auch in Binnengewässern auftreten kann. Sie ist weltweit verbreitet, u.a. in Europa, China, Australien, den USA und Nordafrika. Die Alge produziert Prymnesine (Giftstoffe), die das Kiemengewebe von Fischen und Schalentieren zerstören können. In Gewässern können je nach Einleitung, natürlichem Hintergrund oder Zuflüssen verschiedene Salze vorkommen. Salze gelangen über Kläranlagen, Straßenoberflächen und vor allem den Bergbau in die Gewässer. Beim Abbau von Braunkohle kann Salzlauge als Nebenprodukt entstehen. In der Oder ist das Steinsalz (chemisch: Natriumchlorid ) aus dem Bergbau maßgeblich. Deshalb werden die Salzkonzentrationen dort insbesondere durch Chlorid-Ionen repräsentiert. Algenblüten von P. parvum können bei Chlorid-Konzentrationen von >300 bis >30.000 mg/l auftreten, bereits bei 350 mg/l kann eine Blüte entstehen. Die Prymnesium -Alge ist weltweit verbreitet und bildet Überdauerungsstadien. Derzeit gibt es keine wirksamen Maßnahmen zur Reduzierung oder Entfernung aus Fließgewässern. Eine deutliche Reduktion der Salzkonzentration würde das Algenwachstum minimieren. Auch wachstumsfördernde Faktoren wie hohe Nährstoff- und Salzkonzentrationen müssen vermieden werden. 2024: Die Oder im Krisenmodus Auch im Sommer 2024 ist eine Umweltkatastrophe in der Oder möglich, Entwarnung kann nicht gegeben werden. Erste regionale Fischsterben in der Oder wurden in Polen und Deutschland im Juni gemeldet. Steigende Algenkonzentrationen haben im Juni 2024 in Polen und Brandenburg die ersten Warnstufen ausgelöst. Die Salzgehalte in der Oder sind auch in 2024 auf einem gleichbleibend hohen Niveau. Im Vergleich zum Fischsterben im August 2022, sind die Wassertemperaturen bisher geringer und die Wassermenge und die Pegel noch deutlich höher. Das ist positiv, da die Alge stehende und langsam fließende Gewässer bevorzugt. Aus diesem Grund wurde die Alge auch schon in einigen Seitengewässern und Stillwasserbereichen nachgewiesen. Für den Austausch zwischen Polen und Deutschland wurde im Mai 2024 die bilaterale Fachgruppe zur Oder reaktiviert, die nach dem Fischsterben 2022 gegründet wurde. Den deutschen Ko-Vorsitz hat das Umweltbundesamt ( UBA ). In dieser Gruppe informieren sich polnische und deutsche ExpertInnen über den aktuellen Stand an der Oder, über Maßnahmen zum Umgang in Krisensituationen und tauschen Daten zum Monitoring , Fakten und neue wissenschaftliche Erkenntnisse aus. Es herrscht eine offene, transparente und vorausschauende Kommunikation zwischen den polnischen und deutschen Behörden. Das Fischsterben 2022 – Lessons learned Krisenfälle wie das Fischsterben an der Oder 2022 sind schwer vorherzusagen, da viele Umweltfaktoren das Gewässer beeinflussen und nicht eindeutig ist, wann die Belastbarkeit des Systems überschritten ist. Aber aus dem Fischsterben 2022 haben alle Beteiligten viel gelernt und die Katastrophe gemeinsam aufgearbeitet. Erste Ergebnisse aus einem vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz ( BMUV ) finanzierten Forschungsprojekt liegen vor. Warnsysteme wurden in Brandenburg und in Polen erarbeitet. Der Warn- und Alarmplan der Internationalen Kommission zum Schutz der Oder (IKSO) wurde angepasst, um auch Fischsterben eindeutig zu erfassen. Ökologische Katastrophen wie in der Oder 2022 erfordern ein abgestimmtes Vorgehen aller Beteiligten: Das frühzeitige Erkennen und Bewerten von Ereignissen, das Bündeln von Aktivitäten und Wissen im Krisenfall sowie schnelle politische Entscheidungen. Bei derartigen Krisen müssen ökologische Schäden erfasst und Maßnahmen zur Stärkung der Widerstandsfähigkeit der Gewässer und zum nachhaltigen Schutz abgeleitet werden. Unsere Gewässer werden überwacht Wasserproben, Analysen und Messdaten beschreiben die Wasserqualität unserer Gewässer und helfen, kurzfristige Veränderungen zu erkennen. Seit Jahrzehnten gibt es auch an den großen, grenzüberschreitenden Flüssen wie der Oder, Elbe oder Rhein automatische Messstationen für wichtige Daten wie Sauerstoffgehalt, Leitfähigkeit und Chlorophyllgehalt. Diese werden teilweise durch biologische Tests ergänzt. Internationale und nationale Programme erfassen zusätzliche Messdaten, unter anderem zu Schadstoffen. Derzeit werden die Daten zur Gewässerüberwachung auf verschiedenen Internet-Plattformen der Länder und des Bundes bereitgestellt. Die Zusammenführung dieser Online-Messdaten und deren Verknüpfung mit Prognosetools könnten die Überwachung und die Erkennung von Krisenfällen verbessern. Neue Methoden wie Fernerkundung, um über Satellitendaten die Ausbreitung von Algenblüten zu erkennen oder genetische Untersuchungen (eDNA) zur detaillierten Erfassung der Lebensgemeinschaften im Gewässer können ebenso unterstützen. Für eine frühzeitige Erkennung ist eine kontinuierliche, zeitnahe Bewertung der Online-Daten erforderlich und eine enge Abstimmung zwischen den Ländern und Bundesbehörden wichtig. Im Krisenfall Bei Unfällen oder Fischsterben existieren grenzüberschreitende Warn- und Alarmpläne für die großen Flüsse, auch an der Oder. Für Fälle wie ein Massenfischsterben ist eine abgestimmte Prozesskette von der Warnung bis zur Kommunikation wichtig; Krisenszenarien sollten vorbereitet werden, um im Notfall beispielsweise bei stark erhöhten Schadstoffkonzentrationen mit fatalen ökologischen Folgen sofort Maßnahmen ergreifen zu können. Helfen kann dabei auch, welche Behörde oder welche Institution das richtige Know-how für die Untersuchung spezifischer Fragestellungen hat – und das bundesweit. Ein reaktionsfähiges Netzwerk ist dafür die Voraussetzung. Nach dem Krisenfall Die Dokumentation eines Krisenfalls ist wichtig für die Aufklärung und spätere Aufarbeitung. Nach dem Oderfischsterben wurde hierzu ein Statusbericht der deutschen Expertengruppe erstellt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Auch die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) hat die Umweltkatastrophe und die Unterstützung, die sie im Auftrag des BMUV geleistet hat, in einem Bericht aufgearbeitet. Probenahmen werden auch nach dem Fischsterben fortgeführt. Dafür sind abgestimmte Pläne für die Probenahme und -logistik notwendig. Die langfristige Lagerung von Proben ist beispielsweise durch die Umweltprobenbank des Bundes möglich. Ein Nachsorge- Monitoring sollte koordiniert und die Daten sollten langfristig gesichert und ausgewertet werden. Für die Oder wurde durch das Bundesumweltministerium ein Sonderuntersuchungsprogramm für drei Jahre an der Oder finanziert, um die ökologischen Schäden zu erfassen und die Erholung des Ökosystems zu beobachten. Die Rolle des UBA Das Umweltbundesamt ( UBA ) koordinierte die Untersuchung des Fischsterbens an der Oder 2022 und leitete zusammen mit einem polnischen Kollegen eine deutsch-polnische Expertengruppe. Es steht weiterhin im Austausch mit polnischen Behörden, deutschen Bundesländern sowie einem Netzwerk aus Wissenschaft und Forschung. Auch 2024 führt das UBA diese Aufgaben fort. Die breite Themenpalette des UBA, darunter Gewässerbewertung, Monitoring , Schadstoffe aus Industrie und Kommunen, Bergbau, Algen und ihre Toxine sowie die etablierte Kooperation mit Landes- und weiteren Bundesbehörden, bietet eine fundierte Basis für die Bewertung, Aufklärung und Ableitung von Handlungsempfehlungen in Abstimmung mit allen Beteiligten. Diese wissenschaftliche Expertise unterstützt das Bundesumweltministerium und fördert die Kommunikation und Kooperation mit den Bundesländern durch verschiedene Gremien. Das UBA analysiert deutschlandweit vorhandene Daten zur Gewässerqualität und führt Risikoabschätzungen für stark salzhaltige Gewässer durch. Es forscht an neuen Techniken zur Bestimmung der aquatischen Lebensgemeinschaften, um effizientere Methoden für die Gewässerüberwachung zu entwickeln. Auf dieser Grundlage erarbeitet das UBA Handlungsempfehlungen, identifiziert Wissenslücken und konzipiert Forschungsansätze für zukünftige Gewässerüberwachung. Zudem informiert das UBA die Öffentlichkeit und beantwortet Fragen von Medien und Bürgern. Maßnahmen an der Oder – Handlungsempfehlungen des UBA Das Fischsterben an der Oder 2022 wurde durch mehrere Faktoren verursacht: hohe Salzkonzentration, hohe Nährstoffgehalte, hohe Wassertemperatur und niedriger Wasserstand. Empfehlungen sind weiterhin: Langfristige Wiederherstellung eines naturnahen Landschaftswasserhaushaltes. Stärkung der Resilienz von Ökosystemen. Kurzfristig können Einleitungen von Industrieabwässern gestoppt oder stark eingeschränkt werden, um die Salzkonzentration zu senken. Mittelfristig müssten die Salzgehalte in der Oder dauerhaft deutlich reduziert werden. Grenz- und Orientierungswerte zum Salzgehalt im Wasser sind einzuhalten, um die Gewässerqualität zu verbessern und die Gefahr von giftigen Algenblüten zu verringern. Dabei müssen auch Bedingungen wie niedrige Wasserstände und geringe Fließgeschwindigkeit berücksichtigt werden. Deutschland und Polen sollten weiter gemeinsame Maßnahmen ergreifen, um weitere Fischsterben zu verhindern; durch Datenaustausch und Diskussionen zur Reduzierung von Salzeinleitungen. Die derzeitigen Einleitbestimmungen für Nährstoffe und andere Schadstoffe sollten überprüft und an das Wasserdargebot angepasst werden. Dafür müssen wissenschaftliche Grundlagen erarbeitet werden. Maßnahmen in Krisenfällen wie die Absperrung gefährdeter Seitengewässer oder das Einleiten von unbelastetem Wasser aus Talsperren können größere Schäden verhindern. Solche Maßnahmen wurden bereits ergriffen. Ein umfassendes Monitoring über verschiedene Zeiträume hinweg ermöglicht die detaillierte Erfassung der ökologischen Folgen und Entwicklung des Gewässerzustands. Weitere Forschung zur Ökologie der Prymnesium-Alge ist nötig, besonders zu den Bedingungen, die eine Massenvermehrung und Giftproduktion fördern, sowie den Zusammenhängen zwischen Niedrigwasser, Temperatur und Klimawandel . Zur besseren Gewässerüberwachung sollten innovative Methoden und die Fernerkundung weiterentwickelt werden. Die effiziente Nutzung von bundesweiten Daten und die Erweiterung der Modellierungs- und Prognosefähigkeiten für Schadstoffe und andere Parameter in Gewässern. Insgesamt müssen verstärkt Anstrengungen unternommen werden, um Gewässer widerstandsfähiger gegen Katastrophen und Klimawandel zu machen, etwa durch natürliche und technische Anpassungen. Dies erfordert regionale Planung und Maßnahmen wie die Reaktivierung von Auen, Verbesserung der Gewässerdurchgängigkeit , Rückbau von Sohl- und Uferbefestigungen sowie Reduktion von Nähr- und Schadstoffeinträgen.
Fischsterben in der Oder - Erkenntnisse und Handlungsoptionen Im August 2022 schockierten die Bilder von toten Fischen in der Oder die Öffentlichkeit und die Fachwelt. Ursache war die Massenvermehrung der Alge Prymnesium parvum, die bevorzugt in salzhaltigem und nährstoffreichem Wasser lebt und ein hoch fischgiftiges Toxin bilden kann. Das Umweltbundesamt (UBA) hat nun ein Fact Sheet zum Fischsterben in der Oder veröffentlicht. Durch die Bedingungen im Sommer 2022 konnte sich die Alge nach Salzeinleitungen in der aufgeheizten, nährstoffreichen Oder bei niedrigen Wasserständen extrem vermehren („Algenblüte“). Auch diesen Sommer steigen die Temperaturen wieder an. In seinem neuen Fact Sheet stellt das Umweltbundesamt ( UBA ) Erfahrungen zur Algenblüte aus dem letzten Sommer und Informationen zur den Lebens- und Vermehrungsbedingungen der Alge Prymnesium parvum bereit. Auf der Website des Bundesumweltministeriums (BMUV) finden sich zudem neben dem Bericht der Expertengruppe aus 2022 eine FAQ-Sammlung zur Oderkatastrophe, die kontinuierlich erweitert wird.
Qualität von Badegewässern In deutschen Badegewässern lässt es sich gut baden. Seit dem Jahr 2001 stuft die Europäische Union die Qualität von mehr als 90 % dieser Gewässer durchgehend als gut oder sehr gut ein. Im Jahr 2023 erreichten 90,3 % aller Badegewässer eine ausgezeichnete und weitere 5,9 % eine gute Qualität. Lediglich etwa 0,3 % aller Badegewässer wurden als mangelhaft eingestuft. Qualität der Badegewässer von 1992 bis 2023 Im Jahr 2023 wurden 2.291 Badegewässer in Deutschland nach der EG-Badegewässerrichtlinie 2006/7/EG überwacht. Von diesen lagen 362 an der Nord- und Ostseeküste, 37 an Flüssen und 1.892 an Seen. Die hygienischen Ergebnisse dieser Badegewässer wurden der Europäischen Union (EU) gemeldet, die für jedes Badegewässer aus den aktuellen und den Daten der vorangegangenen drei Jahre bzw. auf Grundlage von mindestens 16 Proben eine Qualitätseinstufung vornahm. Die Ergebnisse der Qualitätsbewertung zeigen, dass die Qualität der deutschen Badegewässer insgesamt sehr gut ist (siehe Abb. „Badegewässerqualität an den Küsten Deutschlands“ und Abb. „Badegewässerqualität an den Binnengewässern Deutschlands“). Im Jahr 2023 erfüllten rund 98 % der beurteilten Badegewässer die Qualitätsanforderungen der EU. 90,3 % der Badegewässer erreichten sogar eine ausgezeichnete und weitere 5,9 % eine gute Qualität. Mangelhaft war in der Saison 2023 die hygienische Qualität von nur sieben Badegewässern (rund 0,3 % aller Badegewässer). In 155 Fällen wurden Badegewässer temporär für die Badenden geschlossen, 94 Mal davon aufgrund von Cyanobakterien („Blaualgen“). Andere wasserhygienische Mängel wurden insgesamt 37 Mal als Grund angegeben, meist hatten Sturm- und Regenereignisse belastetes Schmutzwasser in die betroffenen Badegewässer gespült. Vorhersagesysteme an Badegewässern haben 24 Mal eine wahrscheinliche hygienische Verschmutzung gemeldeten, was ebenfalls zu einem Badeverbot oder zum Abraten vom Baden führte. In 22 Fällen wurden Badegewässer aus anderen Gründen, wie die Verkehrssicherungspflicht oder Reinigungsarbeiten, temporär geschlossen oder waren für Probenahmen und somit einen Badebetrieb erst gar nicht zugänglich. Aufgrund von (noch) nicht ausreichender Probenanzahl für eine Klassifizierung wurden 42 Badegewässer in der Saison 2023 nicht bewertet. Rückblickend verbesserte sich die Qualität der Badegewässer zwischen 1992 und 2001 stark. Seit 2001 ist die Qualität der Badegewässer insgesamt auf einem konstant hohen Niveau. Im Durchschnitt erfüllten in den letzten vier Jahren 97,3 % der Badegewässer an Seen und Flüssen die mikrobiologischen Anforderungen der EU Richtlinie, in 91,1 % wurde sogar eine ausgezeichnete Wasserqualität ausgewiesen. Bei Küstenbadegewässern waren es 97,7 % beziehungsweise 85,5 %. Informationen zur aktuellen Badegewässerqualität in den einzelnen Bundesländern erhalten Sie über die Deutschlandkarte auf der UBA -Themenseite "Wasserqualität in Badegewässern" . Erkrankungsrisiko beim Baden Baden kann mit Risiken für die Gesundheit verbunden sein. Badegewässer an der Küste, an Seen und Flüssen sind nicht nur zum Baden da. Wie alle Gewässer sind auch Badegewässer vielfältigen Einflüssen und Nutzungen und damit auch Verschmutzungsrisiken ausgesetzt. Wegen des Vorkommens bestimmter Krankheitserreger sind beim Baden in freien Gewässern Erkrankungen, die beispielsweise mit Fieber, Durchfall und Erbrechen einhergehen, nicht auszuschließen. Eine solche Gefahr entsteht meist nach Starkregen durch Mischwasserüberläufe aus Kläranlagen oder durch Abschwemmungen aus landwirtschaftlich genutzten Flächen. Wasserhygienische Probleme können unterschiedliche Ursachen haben. Die Einleitung von Nährstoffen wie Phosphor- und Stickstoffverbindungen, Trockenheit und hohe Temperaturen können die Bedingungen für gesundheitsgefährdende Mikroorganismen in Gewässern beeinflussen und beispielsweise eine Massenentwicklung von Cyanobakterien begünstigen. Diese auch „Blaualgen“ genannten Bakterien bilden teilweise Algentoxine und Allergene, die akute Gesundheitsstörungen wie Bindehautentzündung und Hautausschlag auslösen oder die Leber schädigen können. Europäische Union regelt Qualität der Badegewässer Damit Menschen ungetrübt ihre Badefreuden in natürlichen Gewässern genießen können, hat die Europäische Union (EU) mit der EG-Richtlinie über die Qualität der Badegewässer (2006/7/EG) einzuhaltende Werte für ausgezeichnete, gute und ausreichende hygienische Qualität für Badegewässer festgelegt. Diese Richtlinie gilt in den Mitgliedstaaten seit dem 24. März 2008 und ersetzt die Richtlinie 76/160/EWG aus dem Jahre 1975. Zwei Bakterien zeigen, wie sauber es ist In Deutschland wird die hygienische Qualität von Badegewässern seit 2008 nach den Vorgaben der aktuellen EU-Badegewässerrichtlinie überwacht. Danach werden zum Schutz der Badenden vor Infektionskrankheiten zwei mikrobiologische Parameter als Indikatoren für Krankheitserreger regelmäßig untersucht: zum einen Bakterien der Art „Escherichia coli“ (E. coli) und zum anderen die Gruppe der „Intestinalen Enterokokken“. Diese Bakterien gelangen meist mit fäkalbelasteten Abwässern in die Gewässer und zeigen dort an, dass diese hygienisch belastet sind. Badegewässer dürfen für eine ausreichende Qualität einen definierten, statistisch berechneten Perzentilwert dieser Bakterien nicht überschreiten. Badegewässerprofile zeigen, wo die Verschmutzung herkommt Die zuständigen Länderbehörden erstellen für jedes Badegewässer regelmäßig ein Badegewässerprofil. Alle Verschmutzungsquellen, welche die Qualität des Wassers beeinflussen könnten sowie mögliche Probleme mit Cyanobakterien (Blaualgen) werden dabei genannt. So können Gesundheitsgefahren bereits im Vorfeld erkannt und rechtzeitig Abhilfemaßnahmen eingeleitet werden. Die Internetseiten der Bundesländer bietet der Öffentlichkeit die aktuellen Informationen zu den Badegewässerprofilen. Maßnahmen zur Überwachung und Verbesserung der Wasserqualität in Badegewässern seit 2006 Die Überwachung der Qualität der Badegewässer wird in Deutschland durch Verordnungen der Länder geregelt. Die Europäische Union (EU) hat mit der EG-Badegewässerrichtlinie von 2006 viele positive Neuerungen eingeführt: Die Überwachungsparameter wurden auf die hygienisch relevanten Indikatoren begrenzt. Die Nachweisverfahren wurden EU-weit vereinheitlicht. Die zuständigen Länderbehörden müssen Badegewässerprofile, die u.a. alle Verschmutzungsquellen aufzeigen, erstellen und bei Bedarf Abhilfemaßnahmen ergreifen. Eine Verschärfung der Grenzwerte für Küstengewässer erhöht den Schutz der dort Badenden. Außerdem soll nach der aktuellen Richtlinie die Öffentlichkeit umfassend informieren werden. Der Öffentlichkeit wird nun die Möglichkeit gegeben werden, Vorschläge, Bemerkungen und Beschwerden, insbesondere bei der Aktualisierung der „Badegewässerlisten“, vorzubringen. Diese Listen enthalten alle aktuellen Badegewässer, welche die Länder am Anfang jeder Badesaison an die EU melden und auf ihren Internetseiten veröffentlichen.
Phacus, Foto: LANUV/FB 55 Pediastrum duplex, Foto: LANUV/FB 55 Pediastrum simplex, Foto: LANUV/FB 55 Phytoplankton Übersicht, LANUV/FB 55 Das Phytoplankton besteht aus frei im Wasser schwebenden, meist nur unter dem Mikroskop erkennbaren Algen verschiedener Algenklassen, wie z.B. Kieselalgen, Grünalgen, Goldalgen, Dinoflagellaten und Blaualgen und dient primär als Belastungsanzeiger für die Eutrophierung, die durch ein übermäßiges Nährstoffangebot hier Phosphor, Stickstoff und Silicium verursacht wird. Zusätzlich wirken auch die Lichtverfügbarkeit und die morphologischen Verhältnisse der Gewässer auf die Biozönose des Phytoplanktons ein. Starke Planktonentwicklungen in natürlicherweise nicht planktonführenden Gewässern sind daher ein Zeichen von Eutrophierung verbunden mit einer hydromorphologischen Degradation. Für die Stehgewässer ist das Phytoplankton die wichtigste biologische Qualitätskomponente und der Indikator für die sogenannte Trophie, die das Ausmaß der pflanzlichen Primärproduktion bezeichnet. Zu untersuchende Trophie-Parameter sind der Phosphor, die Sichttiefe und der Chlorophyll a-Gehalt. Nährstoffarme Gewässer sind oligotroph. Die oft durch den Menschen verursachte Nährstoffanreicherung wird als Eutrophierung bezeichnet – nährstoffreiche Seen sind eutroph, poly- oder hypertroph und entwickeln größere Phytoplanktonbiomassen bis hin zu unerwünschten Algenmassenentwicklungen. Letztere können durch Cyanobakterien („Blaualgen“) gebildet werden, die auch Toxine (Algengifte) produzieren können. Die Phytoplanktonentwicklung ist jahreszeitenabhängig. Es werden mindestens 6 Untersuchungen (in ca. monatlichen Abständen) im Zeitraum März bis Oktober zur Erfassung der Frühjahrszirkulation und der Sommerstagnationsphase durchgeführt. Die Untersuchungen erfolgen über der See-tiefsten Stelle von einem Boot aus. Mit einem Sondensystem werden die Wassertemperatur zum Erkennen der Schichtung, der pH-Wert, der Sauerstoffgehalt und die Leitfähigkeit in verschiedenen Wassertiefen gemessen. Die Sichttiefe wird mittels Secchi-Scheibe gemessen. In Abhängigkeit von den Schichtungsverhältnissen erfolgt mithilfe spezieller Wasserschöpfer die Entnahme von Wasserproben aus definierten Tiefen. Aus diesen Proben werden die Menge und die Artenzusammensetzung des Phytoplanktons sowie der Chlorophyll a-Gehalt und mindestens die Nährstoffparameter erfasst. Nur in planktonführenden Fließgewässern , die im Saisonmittel zwischen April und Oktober eine mittlere Chlorophyll-a-Konzentration von über 20 µg/l unter natürlichen Abflussbedingungen aufweisen können, wird das Phytoplankon untersucht. Hierzu zählen z.B. die LAWA-Fließgewässertypen 9.2, 10, 15, 17, 20. In NRW gehören Rhein und Weser in diese Kategorie. Für die Untersuchung und Bewertung des Fluss-Phytoplanktons ist das WRRL-konforme PhytoFluss-Verfahren entwickelt worden (Böhmer & Mischke 2011). In jedem Untersuchungsjahr ist eine monatliche Beprobung des Phytoplanktons im Zeitraum April bis Oktober durchzuführen, so dass mindestens sechs Termine in die biologische Bewertung eingehen. Für die Untersuchung von Chlorophyll a und Nährstoffen wird ein 14-Rhythmus empfohlen. Asterionella formosa, Foto: LANUV/FB 55 Dinobryon divergens, Foto: LANUV/FB 55 Die Lugol-fixierten Phytoplanktonproben werden nach der Utermöhl-Methode unter dem Umgekehrten Mikroskop bestimmt, gezählt und ausgewertet (DIN EN 15204). Das Biovolumen des Phytoplanktons wird ermittelt (DIN EN 16695). Die exakte Durchführung der mikroskopischen Auswertung ist im "Handbuch zum Bewertungsverfahren von Fließgewässern mittels Phytoplankton zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie in Deutschland" beschrieben (Mischke & Behrendt 2007). Das Bewertungssystem hat mehrere Einzelkenngrößen, wobei der TIP = Typspezifischer Indexwert Potamoplankton und das Gesamtpigment (Chlorophyll a) die wichtigsten sind. Durch Mittelung aller Kenngrößen wird der Gesamtindex Phytoplankton berechnet. Der Index nimmt Werte von 0,5 - 5,5 ein und wird den fünf ökologischen Zustandsklassen der WRRL zugeordnet.
Das Projekt "Einsatz von integrierten Biosensoren mit Antikoerper- und makrocyclischen Rezeptorbibliotheken bei der Messung von Algenzellen und Toxinen in Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fachbereich 07 Umwelt und Gesellschaft, Institut für Ökologie und Biologie, Fachgebiet Ökotoxikologie durchgeführt. General Information: The objective of the proposed work is to develop biosensor systems for the reliable monitoring of algae toxins and cells. Diagnosis will also be carried out using newly developed immunotoxicity assay. The use of an integrated electronic sensing principle is a very flexible approach, allowing the sample to be probed in many ways. The proposed approach is to use simple, disposable electrochemical affinity sensors. Affinity sensors are based on a receptor molecule specifically recognizing and binding an analyte. This is a very sensitive method and for biosensors the receptor most commonly used is an antibody. Recently a number of chemically or biochemically derived artificial receptors have been developed and their use in the construction of sensors has led to a new class of bio mimetic sensors. The principle of producing immunosensors has been demonstrated for other applications and is considered to have a high chance of success. Two state-of-the-art approaches are proposed for the production of receptor molecules. This is clearly a difficult task, but one which we believe will be successful. The proposers have considerable experience in antibody production, and significant experience in combinatorial synthesis. Both approaches have been demonstrated for use with compounds which are not dissimilar to those considered for this project. These approaches have the added advantage that they can be adapted to airy group of compounds. The biosensor array will be combined with multivariate analysis software for use in analyzing real samples taken from a number of sites throughout Europe. The instruments will be compared with current laboratory based methods such as chromatography. Immunotoxicity assay method will also be developed. The toxic and non-toxic algae will be fed to bivalves. The hemocytes will be tested concerning their phagozytotic activity. By recording immunological resistance (phagocytosis) in terms of quality and quantity, it is possible to detect biotoxins and their effects on the aquatic organisms. Experiments with reference biotoxins will be done with microcystin and anatoxin. Measurement of phagocytic activity offers ample opportunities for detecting unknown biotoxins by their influence on mussel immunology and hence a sensor can be constructed from this assay. Prime Contractor: Cranfield University, Biotechnology Centre; Cranfield.
Gemeinsame Pressemitteilung von Bundesumweltministerium und Umweltbundesamt Expertenbericht geht von menschengemachter Umweltkatastrophe aus Die wahrscheinlichste Ursache für das Fischsterben in der Oder ist ein sprunghaft gestiegener Salzgehalt, der gemeinsam mit weiteren Faktoren für eine massive Vermehrung einer für Fische giftigen Brackwasseralge geführt hat. Das geht aus dem Bericht der deutschen Expertengruppe hervor, der heute veröffentlicht wurde. Die Brackwasseralge Prymnesium parvum erzeugt eine giftige Substanz, die für Fische und andere Wasserorganismen tödlich ist. Gleichzeitig mussten die Experten mangels verfügbarer Informationen offenlassen, was die Ursache für den unnatürlich hohen Salzgehalt war. Unklar ist auch, wie die Brackwasseralge, die normalerweise in Küstengewässern vorkommt, ins Binnenland geraten ist. Die Ergebnisse des polnischen Berichts wurden gestern in Warschau vorgestellt. Bundesumweltministerin Steffi Lemke: „Das Fischsterben in Oder ist eine gravierende Umweltkatastrophe. Sie wurde durch menschliche Aktivitäten verursacht, das ist ein zentrales Ergebnis der Untersuchungen: Salzeinleitungen sind nach Ansicht der Fachleute die Ursache für das Fischsterben. Der hohe Salzgehalt in der Oder und weitere Faktoren führten zu einer massiven Vermehrung einer Brackwasseralge. Das Gift dieser Alge war für die Fische tödlich. Diese verheerende Wirkungskette ist für die Fachleute am wahrscheinlichsten. Dennoch bleiben Fragen offen. Neben der Ermittlung der Ursachen steht vor allem die Regeneration der Oder im Vordergrund. Das Bundesumweltministerium wird betroffene Regionen unterstützen, z. B. um alle Umweltschäden zu analysieren und die Renaturierung voranzutreiben. Ausbaumaßnahmen an der Oder stehen einer erfolgreichen Regeneration entgegen. Daher suche ich den Austausch mit meiner polnischen Kollegin, um für dieses Verständnis zu werben und um gemeinsame nächste Schritte zu vereinbaren. Mit der Überarbeitung des Warn- und Alarmplans für die Oder wurde bereits begonnen. Klar ist auch: Das Fischsterben ist nicht nur ein Problem der Oder. Angesichts der Klimakrise ist ernsthaft zu prüfen, was wir unseren Flüssen in Zukunft noch zumuten können. Wir müssen die Einleitungen von Stoffen, z. B. aus Kläranlagen, in Flüsse überprüfen und reduzieren. Das werde ich mit den Bundesländern im November diskutieren.“ Lilian Busse, UBA -Vizepräsidentin und Leiterin der deutschen Delegation: „Unsere Hypothese können wir erst abschließend bestätigen, wenn auch der Untersuchungsbericht aus Polen ausgewertet ist. Wichtig ist es, die Resilienz des Ökosystems Fluss- Aue im Klimawandel weiter zu stärken. In Zeiten des Klimawandels mit langen niederschlagsfreien Perioden und hohen Temperaturen überlasten die vielfältigen Nutzungen unsere Flüsse. Die EU- Wasserrahmenrichtlinie fordert einen guten Zustand der Gewässer und enthält ein Verschlechterungsverbot. Ein naturnäherer, guter Zustand würde die Widerstandsfähigkeit der Flüsse stärken und gleichzeitig den Schutz vor Hoch- und Niedrigwasser verbessern. Die dafür notwendigen Maßnahmen müssen nun so schnell wie möglich umgesetzt werden.“ Die schnell angestiegene Salzkonzentration in der Oder sowie die Sonneneinstrahlung begünstigten das rasante Wachstum der Algenart Prymnesium parvum. Laut Bericht der deutschen Expertinnen und Experten ist dies durch zahlreiche deutsche Wasserproben und Satellitenaufnahmen belegt. Mit mikroskopischen und molekularbiologischen Untersuchungen konnte diese Brackwasseralge und das von ihr gebildete Algengift Prymnesin eindeutig identifiziert werden. Noch unklar ist, wie die Alge, die eigentlich im salzhaltigen Brackwasser in Küstennähe vorkommt, ihren Weg in die Oder gefunden hat. Dass Gewässer teils zu hohe Salzgehalte aufweisen, ist auch aus anderen Flüssen in Deutschland bekannt. Der Salzgehalt der Werra etwa ist seit Jahrzehnten deutlich zu hoch, was an Salzeinleitungen aus dem Kalibergbau liegt. Warum aber der Salzgehalt in der Oder nun so schnell und derart stark angestiegen ist, müssen die polnischen Untersuchungsergebnisse zeigen. Die Autorinnen und Autoren des deutschen Berichts sind einer Vielzahl von Hypothesen für die Ursache des Fischsterbens nachgegangen. Infolgedessen erscheint den Fachleuten das Zusammenspiel von hohem Salzgehalt und massiver Vermehrung der giftigen Brackwasseralge in dem ohnehin durch die Klimakrise bereits gestressten Gewässer als die wahrscheinlichste Ursache. Andere Ursachen für das Fischsterben haben sich als wenig wahrscheinlich erwiesen. So untersuchte die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) das Oderwasser auf Schwermetalle und mit der so genannten Non-Target-Analytik auf mehr als 1.200 potentiell schädliche Chemikalien. Dabei wurden zwar viele Verbindungen in der Oder nachgewiesen, diese können aber zumindest einzeln nicht zu einem Massensterben führen. Ungewöhnlich hohe Konzentrationen wurden auch für einige Verbindungen nachgewiesen, die die durch Salz verursachte Algenblüte zwar begünstigt, aber das Fischsterben nicht ausgelöst haben können. Um Spätfolgen zu vermeiden, muss laut der Expertengruppe sichergestellt werden, dass sich die Alge nicht erneut in der Oder sowie anderen Flüssen vermehrt. UBA-Vizepräsidentin Lilian Busse: „Wir müssen vermeiden, dass sich die Brackwasseralge in Flüssen wie Werra oder Elbe ausbreitet. Außerdem sollten wir die Genehmigungen für das Einleiten von Chemikalien und salzhaltigen Wassers auf den Prüfstand stellen.“ Die bei den Untersuchungen an der Oder eingesetzte Non-Target-Analytik ist vielversprechend. Ihr Einsatz wird am Rhein bereits erprobt. Das Fischsterben in der Oder bietet auch Anlass, die Warn- und Alarmpläne der großen Flüsse zu überprüfen und anzupassen. Die Renaturierung der Oder als Lebensraum seltener Arten und als Quelle wichtiger Ökosystemleistungen für die Menschen vor Ort wird künftig eine wichtige Aufgabe sein. Das Bundesumweltministerium treibt daher aktuell den Start eines Vorhabens im Rahmen des Bundesnaturschutzfonds voran. Dieses Vorhaben soll die Schäden des Ökosystems erfassen, die natürliche Regeneration verfolgen und Grundlagen für effektive Renaturierungsmaßnahmen legen. Fischer an der Oder werden aufgrund ihrer besonderen Kenntnisse bei der Projektumsetzung eine wichtige Rolle spielen und würden dann für ihre Leistungen auch bezahlt. Betroffen von den Algengiftstoffen war auch der seltene baltische Stör. Diese Art war in Europa bereits ausgestorben und sollte im Rahmen eines seit 2006 laufenden Wiederansiedlungsvorhabens in der Oder wieder heimisch werden. Der Erfolg dieser Maßnahmen ist nun durch die Oderkatastrophe stark gefährdet. Das BMUV beabsichtigt kurzfristig, dieses Störprojekt in Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg finanziell zu unterstützen, um vor allem durch einen Nachbesatz von Jungstören die entstandenen Schäden zu mindern. Das BMUV wird bereits laufende Aktivitäten der Länder und Initiativen Dritter zur Planung und Umsetzung von Maßnahmen an der Oder im Bundesprogramm Blaues Band Deutschland (Förderprogramm Auen) weiter unterstützen und voranbringen. Anknüpfungspunkte sind u. a. die vom Landesamt für Umwelt Brandenburg (LfU) in Auftrag gegebene „Machbarkeitsstudie Blaues Band - Pilot Oder“ und erste Ideen der Umweltverbände für die Maßnahmenumsetzung. Des Weiteren wird derzeit ein „Aktionsprogramms Oder“ geprüft, das vorrangig auf die Renaturierung der Flusslandschaft Oder ausgerichtet sein soll. Bundesumweltministerin Steffi Lemke und ihre polnische Kollegin Anna Moskwa hatten Mitte August die Einrichtung einer deutsch-polnischen Expertengruppe zur Aufklärung der Ursachen der Oderkatastrophe eingesetzt. Die Expertengruppe war je zur Hälfte mit Experten aus Deutschland und Polen besetzt worden. Das Umweltbundesamt leitete die deutsche Delegation, die auch den heute veröffentlichten Bericht verfasst hat. Die Bundesanstalt für Gewässerkunde hat maßgeblich an der Erstellung des Berichts mitgewirkt. Des Weiteren waren unter anderem Vertreterinnen und Vertreter verschiedener Landesämter Teil der deutschen Delegation. Die polnische Seite hatte einen wissenschaftlichen Bericht beauftragt, der parallel veröffentlicht wurde. Mit Veröffentlichung der Berichte endet die Aktivität der deutsch-polnischen Arbeitsgruppe.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Gesamtziel des Projektes ist die Erarbeitung einer interdisziplinär angelegten, wissenschaftlichen Konzeption zur Reduzierung der Eutrophierung des 760m2 großen Chaosees auf ein Maß, welches die Trinkwassernutzung ohne aufwändige Aufbereitung erlaubt. Zur Nutzung des Seewassers als Rohwasser soll die Reduktion der durch Algenblüte hervorgerufenen Microcystine durch die Verwendung der 'grünen Leber' auf eine unschädliche Konzentration erreicht werden. Das Vorhaben steht in direktem Zusammenhang mit der nachhaltigen Entwicklung der Wasserressourcen. Wissenschaftliche Arbeitsziele von Experimenten sind, robuste biologische Verfahren zur Aufbereitung des Seewassers als geeignetes Rohwasser für die ortsübliche Trinkwasseraufbereitung bereit zu stellen, um damit die Konzentration der Microcystine auf ein unschädliches Maß zu reduzieren. In diesem Verbund haben wir erstmals die Möglichkeit, im Freiland (Enclosures) diese Laborexperimente zu verifizieren und auf die Freilandsituation zu übertragen. Die Experimente zum Toxinabbau sind für viele Wasserwerke und für die Volksgesundheit von immenser Bedeutung, zumal auch eine Reihe von Stauseen Eutrophierungsprobleme haben.
Das Projekt "Expressed Sequence Tags (ESTS) of Toxic Algae (ESTTAL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. Harmful algal blooms (HABs) are caused by local proliferation of algae, with deleterious consequences, particularly in coastal waters throughout the world. Negative environmental effects include toxicity to human consumers of seafood, marine faunal mortalities or morbidity, habitat damage, disruption of marine food webs and economic losses to fishing, aquaculture, and tourism. In Europe, socio-economic factors and human health risk have led to comprehensive surveillance programmes for harmful microalgae and their toxins. Among harmful microalgae and cyanobacteria in European marine and brackish waters, many produce potent neurotoxins, ichthyotoxins or hepatotoxins. Although structural elucidation of many of these groups of toxins has advanced, much less is known about biosynthetic pathways and gene regulation in toxigenic species. We propose a limited genomic study of expressed sequence tags (ESTs) for toxigenic representatives of major eukaryotic microalgal groups, including dinoflagellates, raphidophytes, prymnesiophytes and diatoms, and cyanobacteria. Cultures will be grown under various environmental conditions to investigate the effects of external forcing functions on gene expression linked to toxicity and growth. After cloning of cDNA of toxigenic strains pooled from cultures grown under these different conditions into plasmid vectors, about 10,000 clones from each taxon will be randomly sequenced for ESTs. Our approach is to annotate the ESTs and attempt to identify genes associated with toxin production. DNA microarrays will be developed for screening of toxigenic and non-toxigenic strains. In addition, the sequence data will be analysed to identify other genes that may be involved in cell regulation or growth, cell cycle events, stress response and the induction of sexuality. Cultures will be grown under various environmental conditions to investigate the effects of external forcing functions on gene expression linked to toxicity and growth. Successful completion of this project will yield new information on microalgal and cyanobacterial genomic sequences for a diversity of taxa and will assist in the diagnosis of genes related to toxin biosynthesis and the formation of toxic blooms.
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