Einflüsse von Makrozoobenthos auf Stofftransport und biogeochemische Prozesse in Seesedimenten

• Applicant: Dr. Jörg Lewandowski
• Subject Area: Hydrogeology, Hydrology, Limnology, Urban Water Management, Water Chemistry, Integrated Water Resources Management
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 34773377

Einige Makrozoobenthos-Arten (am Gewässerboden lebende, mit bloßem Auge erkennbare, wirbellose Tiere) beeinflussen durch das Pumpen von Wasser durch ihre Wohnröhren (Bioirrigation) die hydrodynamischen Bedingungen im Sediment und als Folge davon die Redoxzonierung und die biogeochemischen Umsatzprozesse im Sediment. Während die Auswirkungen von Makrozoobenthos auf die Stoffdynamik in marinen Ökosystemen in den letzten Jahren zunehmend erkannt und untersucht wurden, gibt es bislang kaum vergleichbare Arbeiten zu limnischen Ökosystemen. Dabei wurde aufgrund methodischer Defizite und der Orientierung an marinen Studien Phosphat trotz seiner ökologischen Relevanz kaum beachtet. Beispielhaft werden in diesem DFG-Projekt die Auswirkungen von Chironomus plumosus (Zuckmückenlarve) auf Phosphat und damit eng gekoppelte limnische Stoffkreisläufe untersucht. Im bisherigen Projektverlauf wurden räumlich und zeitlich hochauflösende Messmethoden entwickelt bzw. modifiziert und damit der Wasser- und Stofftransport in den Wohnröhren (ca. 2 mm Durchmesser) sowie im umgebenden Sediment gemessen und modelliert. Außerdem wurden bereits einige Messungen der biogeochemischen Bedingungen und Umsatzprozesse durchgeführt, weitere sind vorgesehen. Der Stand der Arbeiten entspricht nahezu exakt der ursprünglichen Zeitplanung. Ziel ist es, im weiteren Projektverlauf das komplexe Zusammenspiel teilweise entgegengesetzt wirkender Einzelprozesse aufzuschlüsseln und zu quantifizieren, um dann auf dieser Grundlage ein prozessbasiertes reaktives Transportmodell der Bioirrigation aufzubauen. Neben der Praxisrelevanz für das Gewässermanagement ist das Projekt als übertragbares Beispiel für die Kopplung von organismischer Besiedlung, hydrodynamischen Transport- und biogeochemischen Umsatzprozessen zu sehen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Michael Hupfer; Professor Dr. Gunnar Nützmann