Eine neue Studie, an der die Mikrobiologin Greta Reintjes beteiligt war, hat die Rolle von Bakterien im Abbau organischer Substanz in Kroatiens Süßwasserseen untersucht. Die Ergebnisse werden in der Fachzeitschrift Cell Reports veröffentlicht und dokumentieren erstmals den Mechanismus des „egoistischen Polysaccharidabbaus“ in Süßwasserökosystemen. Bakterien betreiben diesen besonderen Abbau, indem sie große Polysaccharid-Moleküle intern verdauen, was erheblichen Einfluss auf die Nährstoffverfügbarkeit in diesen Gewässern haben könnte.
Die Wissenschaftler analysierten zwei Seen, den oligotrophen Kozjak-See und den mesotrophen Crniševo-See. Der Kozjak-See hat eine geringe Nährstoff- und Algenkonzentration und friert im Winter zu, während der Crniševo-See höhere Nährstoffwerte aufweist und in einem mediterranen Klima liegt. Wasserproben wurden in den Frühjahrs- und Sommermonaten 2022 sowie im Winter 2023 entnommen und die bakterielle Zusammensetzung in den verschiedenen Jahreszeiten analysiert.
Egoistische Bakterien und saisonale Variationen
In der Untersuchung zeigten die Forscher, dass egoistische Bakterien in beiden Seen vorhanden waren, jedoch die Intensität ihrer Aktivitäten je nach Jahreszeit variierte. Insbesondere im Crniševo-See war eine größere bakterielle Vielfalt festzustellen, und es trat eine stärkere egoistische Nährstoffaufnahme auf als im Kozjak-See. Darüber hinaus stieg die egoistische Aktivität im Crniševo-See nach der Phytoplanktonblüte im Sommer an, während im Kozjak-See diese Aktivität im nährstoffarmen Winter ihren Höhepunkt erreichte.
Der häufigste Polysaccharid, der durch diesen egoistischen Abbau verarbeitet wurde, war Pullulan, ein von Pilzen produzierter Zucker. Diese spezialisierte Abbauweise der Bakterien könnte das Nahrungsnetz in den jeweiligen Seen erheblich beeinflussen.
Einfluss des Klimawandels und zukünftige Forschung
Die Ergebnisse der Studie werfen auch Fragen zu den zukünftigen Auswirkungen des Klimawandels auf die Nährstoffdynamiken in Süßwasserseen auf. Das Forschungsteam plant, genomische Methoden zur Identifizierung relevanter Gene und Enzyme zu nutzen, um egoistische Bakterien in weiteren Ökosystemen zu untersuchen. Diese Arbeit wird durch Fördermittel des DAAD, des FEMS Research and Training Grant, der DFG sowie der Kroatischen Wissenschaftsstiftung unterstützt.
Zusätzlich wird die Phase 1 eines Forschungsprogramms zur Untersuchung des Einflusses von Erwärmung auf biologische Indizes der Wasserqualität in der Schweiz erwähnt. Hierzu wurden Daten aus verschiedenen Überwachungsprogrammen zwischen 2010 und 2019 genutzt, um die Auswirkungen von Temperaturveränderungen auf lokale Lebensgemeinschaften und die Messtiefe der Wasserqualität zu analysieren. Die Resultate zeigten, dass die Überprüfung der Wasserqualität auch in den kommenden Jahren zuverlässig bleibt, solange extreme Erwärmung ausbleibt. Weitere Details dazu sind in dem Artikel in Ecological Indicators zu finden hier.
Diese umfassende Untersuchung zeigt die zentrale Bedeutung von Bakterien für die ökologischen Nährstoffkreisläufe in Süßwasserökosystemen und beleuchtet die möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf jene komplexen biologischen Prozesse.
