Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einzigartige Fließwasserlabore nehmen Betrieb auf

14.10.2014

Mit einer Serie von bislang einzigartigen mobilen Laboren wollen Wissenschaftler in den kommenden Jahren die Auswirkungen des Klima- und Landnutzungswandels auf die Fließgewässer in Mitteldeutschland untersuchen. Am Montag hat die dazu neu geschaffene Forschungsinfrastruktur MOBICOS offiziell ihren Betrieb aufgenommen. Die Labore sind Teil des TERENO-Netzwerkes zur Erdbeobachtung und werden vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) an verschiedenen Standorten in Sachsen-Anhalt betrieben.

Finanziert wurde MOBICOS mit rund 3,5 Millionen Euro als Ausbauinvestition der Helmholtz-Gemeinschaft durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie die Länder Sachsen-Anhalt und Sachsen.


Jeske Hagemann und Dr. Helge Norf bei Untersuchungen im MOBICOS-Container an der Elbe in Magdeburg.

Foto: André Künzelmann/UFZ


Insgesamt sind jetzt sechs dieser Fließwasserlabore in Betrieb und ermöglichen damit Vergleiche zwischen kleinen, unbelasteten Bächen wie dem Oberlauf der Bode und großen belasteten Flüssen.

Foto: André Künzelmann/UFZ

Wollen Wissenschaftler die Wechselwirkungen zwischen Landnutzung, Klimawandel und dem ökologischen Zustand der Bäche und Flüsse untersuchen, dann stehen sie vor einem Dilemma: Im Freiland sind die Veränderungen zwar gut zu beobachten.

Da aber viele Faktoren wirken, lässt sich oft nicht sicher sagen, welcher davon wie stark zur Veränderung beiträgt. Im Labor lassen sich dagegen viele Parameter gezielt beeinflussen. Aber sind die Bedingungen dann noch realistisch? Ein Ausweg könnte ein neuer Ansatz sein: Das Labor wird einfach an das Gewässer verlagert.

Seit 2013 stellen Forscher des UFZ Speziallabore, die in transportablen Containern untergebracht sind, an verschiedenen Standorten in Sachsen-Anhalt auf. Diese MOBICOS (Mobile Aquatic Mesocosms) genannten Fließwasserlabore ermöglichen es nun, dass ökologische Untersuchungen und Experimente naturnah durchgeführt werden können. Sie funktionieren, in dem Wasser aus dem zu untersuchenden Fließgewässer in Versuchsbecken in den Containern geleitet und dort analysiert oder „experimentell“ manipuliert wird.

„So ist es zum Beispiel unter realistischeren Bedingungen als im Labor möglich, die Reaktion von Ökosystemen auf neuartige Stressoren wie Mikroschadstoffe zu prüfen oder zu untersuchen, wie sich Veränderungen der Wassertemperatur, des Nährstoffgehalts oder der Schadstoffbelastung auf das Gewässerökosystem auswirken“, erklärt Prof. Markus Weitere vom UFZ in Magdeburg.

Die Wissenschaftler wollen zudem Maßnahmen entwickeln, die helfen können, unerwünschte Verbindungen abzubauen und dadurch die natürlichen Funktionen von Fließgewässern und deren Ökosystemleistungen zu stärken. “Wir wollen uns unter anderem das Wachstum von Biofilmen in diesen Gewässern genauer ansehen“, berichtet MOBICOS-Koordinator Dr. Helge Norf.

„Die ökologische Funktion von Biofilmen wird immer noch massiv unterschätzt. Dabei spielen Bakterien, Algen und andere Mikroorganismen eine entscheidende Rolle bei den Stoffumsatzprozessen in Fließgewässern.“ Mithilfe der Gewässerlabore rückt auch die Lösung eines anderen Rätsels in Reichweite: Wieso breiten sich invasive Arten wie die Asiatische Körbchenmuschel im Rhein stark aus, in der Elbe aber nicht? Gerade für Arten, die sich im Labor schwer kultivieren lassen, sind die mobilen Labore eine ideale Lösung, um sie naturnah genau unter die Lupe zu nehmen.

Insgesamt sind jetzt sechs der Fließwasserlabore in Betrieb und ermöglichen damit Vergleiche zwischen kleinen, unbelasteten Bächen wie dem Oberlauf der Bode und großen belasteten Flüssen wie der Elbe. Zwei weitere Container sind in Planung.

Da MOBICOS aus kleineren, beweglichen Labormodulen besteht, die sowohl einzeln als auch modular verwenden werden können, sind die Wissenschaftler vergleichsweise flexibel. Dadurch können sowohl die Größe als auch die Bestückung der Mesokosmen je nach wissenschaftlicher Fragestellung optimiert und auch dem verfügbaren Gelände angepasst werden. Im Gegensatz zu festen Installationen können die Container bei Bedarf einfach umziehen. Schließlich verändert sich die Wasserqualität der Flüsse auch im Laufe der Jahre.

„Dieser experimentelle Ansatz ergänzt perfekt unsere Beobachtungsplattform TERENO (TERrestrial ENvironmental Observatories), die größte, langfristig betriebene Infrastruktur zur Umweltbeobachtung in Deutschland. Im Rahmen von TERENO hat die Helmholtz-Gemeinschaft insgesamt vier Observatorien in Deutschland eingerichtet, in denen die Auswirkungen des globalen Wandels auf regionaler Ebene erforscht werden.

Das UFZ-Untersuchungsgebiet in Mitteldeutschland reicht dabei vom Hochharz über das Gebirgsvorland bis hinab zu den großen Flüssen wie der Elbe und dem Großraum Halle-Leipzig“, betont Dr. Steffen Zacharias, der TERENO am UFZ koordiniert. Die mobilen Mesokosmen werden auch dabei helfen zu erklären, wieso die Konzentration an Huminstoffen in Talsperren in den letzten Jahren angestiegen ist.

Diese gestiegenen Konzentrationen beunruhigen die Wasserversorger. Um den Weg des Kohlenstoffs zu verfolgen, haben die Wissenschaftler im Einzugsgebiet der Rappbodetalsperre im Harz umfangreiche Messtechnik installiert.

Wie auch bei den anderen TERENO-Projekten wird die MOBICOS-Infrastruktur künftig nicht nur den eigenen Forschern zur Verfügung stehen, sondern eine Plattform bilden, die auch von externen Forschergruppen für Experimente genutzt werden kann. Bereits jetzt laufen Kooperationen bzw. gemeinsam betreute studentische Abschlussarbeiten mit verschiedenen Hochschulen, etwa der Hochschule Magdeburg-Stendal, der TU Dresden, der Universität zu Köln, der Universität Koblenz-Landau oder der TU Bergakademie Freiberg.
Tilo Arnhold

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Markus Weitere, Dr. Helge Norf
Department Fließgewässerökologie am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0391-810-9600, -9988
http://www.ufz.de/index.php?de=14086
http://www.ufz.de/index.php?de=20742
und
Dr. Steffen Zacharias
TERENO-Koordinator am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0341- 235-1381
http://www.ufz.de/index.php?de=16348
oder über
Tilo Arnhold, Susanne Hufe (UFZ-Pressestelle)
Telefon: 0341-235-1635, -1630
http://www.ufz.de/index.php?de=640

Weiterführende Links:
Wasserforschung in Containern
http://www.helmholtz.de/gb12/erde_und_umwelt/projekte_aus_der_forschung/wasserfo...
Mobile Aquatische Mesokomen (MOBICOS)
http://www.ufz.de/index.php?de=31865
http://www.ufz.de/index.php?de=21440
http://www.ufz.de/index.php?en=31436
Wasser und Ökologie
http://www.ufz.de/index.php?de=22241
Überraschung inbegriffen (bild der wissenschaft plus / Wasserwissen, S. 26-28)
http://www.wissenschaft.de/documents/12054/42257/Supp_WasserWissen_07-2012.pdf/4...
Nachhaltigkeit im Fluss (UFZ-News, April 2012, S.6):
http://www.ufz.de/export/data/global/33391_UFZ_Newsletter_apr12_WEB_geschuetzt.p...
Wieso steigt die Konzentration an Huminstoffen in den Talsperren? Magdeburger Forscher untersuchen globales Problem für die Trinkwasserversorgung (Pressemitteilung vom 20. März 2013):
http://www.ufz.de/index.php?de=31449

Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg mehr als 1.100 Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.
http://www.ufz.de/

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie sowie Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit 35.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,8 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894). http://www.helmholtz.de/

Weitere Informationen:

http://www.ufz.de/index.php?de=33250

Tilo Arnhold | UFZ News

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Intelligentes Wassermanagement für Indiens Städte
24.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

nachricht Antarktisches Meereis: mehr Schutz als Vorratskammer für Krilllarven
22.11.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie