Schadstoffströmungen durch Flusssysteme weisen Wege zur Reduzierung der Umweltverschmutzung

Ein EU-finanziertes Projekt hat die nächste Generation von Wissenschaftlern geschult, um die Prozesse hinter der industriellen und landwirtschaftlichen Umweltverschmutzung von Fluss- und Feuchtgebiete zu durchschauen und den Weg für neue und innovative Lösungen zu ebnen.

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Klimawandel und Umwelt

Die Menschen greifen in zunehmendem Maße in die europäischen Flüsse und Feuchtgebiete ein. Wenn sich die Städte immer weiter ausbreiten, wir neue Fabriken bauen und das Land extensiv bewirtschaften, gelangen immer mehr Schadstoffe aus intensiven industriellen und landwirtschaftlichen Tätigkeiten in die Binnengewässer. Das EU-finanzierte Projekt HYTECH (Hydrodynamic transport in ecologically critical heterogenous interfaces) schulte 11 Doktoranden und vier Postdoktoranden in der Erforschung innovativer Lösungen für Umweltprobleme von natürlichen Wassersystemen. Das Projekt befasste sich eingehend mit den Prozessen, die den Transport von Schadstoffen und Nährstoffen durch die Wasserökosysteme bewirken. „Die Idee bestand darin, auf europäischer Ebene spezifische Kompetenzen zu schaffen, um sich dringenden Problemen widmen zu können, die durch die Einflussnahme des Menschen auf natürliche aquatische Ökosysteme entstehen“, sagt HYTECH-Projektkoordinator Andrea Marion. Die Projektforscher kamen aus vielen verschiedenen Gebieten wie etwa den Ingenieurwissenschaften, der Ökologie, Wasserbiochemie, Hydrologie, den Rechenmethoden und der Photonik. Ausgehend von einem interdisziplinären Ansatz konzentrierten sie sich auf die Rolle der „Grenzflächen“ im und am Wasser – oder der Zone zwischen Wasser und Fluss- und Feuchtgebietsedimenten. Eine vom Projekt untersuchte Zone wird als „hyporheische Zone“ bezeichnet. Sie liegt unter dem fließenden Wasser, im porösen Sediment des Flussbetts und ist die Heimat von Pflanzenwurzeln, Bakterienkolonien, wirbellosen Tieren in Mikrometergröße, Fischeiern und anderen Lebewesen. „An diesen Orten wird die Ökosystemqualität bestimmt“, erläutert Marion. In dem Bemühen zu erkunden, auf welche Weise die Schadstoffe durch ein natürliches Wasserökosystem strömen, entwickelte HYTECH neuartige verteilte Sensoriktechnologien und innovative Nachverfolgungsmethoden, um den Transport von Umweltgiften in Flüssen zu vermessen. Man erfand eine neue bewegliche Feldstation und ein innovatives ringförmiges Versuchsgerinne. Die Projektforscher bauten außerdem neue Hightech-Instrumente, um den Zustand von Ökosystemen in natürlichen Flüssen zu bewerten. Sie wandten außerdem innovative Forschungsmethoden ein, indem sie integrierte Datensätze über physikalische und chemische Mengen sammelten, um den Ökosystemzustand und Merkmale von Organismen in natürlichen Flüssen zu bewerten. „Die Projektaktivitäten und -ergebnisse stellen einen großen Schritt in Richtung der Verknüpfung interdisziplinärer Kompetenzen dar, und genau das ist es, was in der Umweltforschung am dringendsten gebraucht wird, um gesellschaftliche Probleme zu lösen“, sagt Marion. Die Resultate von HYTECH wurden in wichtigen internationalen Zeitschriften und in der Buchreihe GeoPlanet veröffentlicht. Das Projekt produzierte auch einen wissenschaftlichen Dokumentarfilm mit dem Titel „INTERFACES“, der das Ziel hatte, der Öffentlichkeit die Bedeutung der Arbeit von HYTECH vorzuführen. Die Projektstipendiaten werden nun entweder eine Forschungslaufbahn oder eine berufliche Karriere einschlagen, wo man von ihnen erwartet, Aufgaben bei der Bewältigung und Lösung von Umweltproblemen zu übernehmen. Instrumente und Software von HYTECH wird man vermarkten, sobald die Entwicklung einer benutzerfreundlichen Version abgeschlossen ist. Angesichts des beendeten Projekts hofft Marion nun darauf, weiterhin an natürlichen Gewässern arbeiten und neue audiovisuelle Materialien für die Öffentlichkeit und Entscheidungsträger erstellen zu können. „Ich bin davon überzeugt, dass die Arbeit der Wissenschaftler für Nichtfachkundige zugänglich gemacht werden muss, so dass sie die notwendige Rolle der Wissenschaften und der Wissenschaftler für den Schutz der Umwelt und unserer eigenen Spezies auf dem Planeten Erde erkennen können“, betont er.

Schlüsselbegriffe

HYTECH, Flüsse, Feuchtgebiete, Schadstoffe, Verschmutzung, Sedimente, interdisziplinär

HYDRODYNAMIC TRANSPORT IN ECOLOGICALLY CRITICAL HETEROGENEOUS INTERFACES

Schadstoffströmungen durch Flusssysteme weisen Wege zur Reduzierung der Umweltverschmutzung

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