Retention von Stickstoff und Phosphor in experimentellen Mono- und Mischkulturen (Auszug der Zusammenfassung)
Durch anthropogene, also von Menschen verursachte Beeinträchtigungen, nehmen nutzbare Wasservorkommen weltweit ab (Karger und Hoffmann 2013). Trinkwasser wird damit zu einer knappen Ressource.
Abb. 1 : Flüsse von Stickstoffverbindungen in Ökosystemen zwischen einem landwirtschaftlich genutzten Feld und einem Gewässer (VERHOEVEN ET. AL. 2006)
Obwohl die Beeinträchtigungen von Gewässern durch Eutrophierung seit langem bekannt sind (Abel 1989, Sloey et. al. 1978, Moss 1988), werden weltweit die Mengen an Dünger in der Landwirtschaft erhöht. Ziel ist, den Nahrungsbedarf einer wachsenden Weltbevölkerung zu decken. Damit wird jedoch die Eutrophierung der Gewässer weiter intensiviert (García-Tejero 2011, Galloway et. al. 2003, Umweltbundesamt 2015).
Eine Eutrophierung eines Gewässers kann z.B. zur einer Massenentwicklung von Algen führen (Abb. 1). Das beeinträchtigt nicht nur die Fischerei und die Funktion von Gewässern als Naherholungsgebiet und Quelle von Trinkwasser, sondern hat weitreichende Auswirkungen auf das Gewässer und die angrenzenden Ökosysteme (Mudrack & Kunst 1991, Afu 2014 Moss 1988, Abel 1989).
Abb. 2 : Technisches Feuchtgebiet mit vertikalem Durchfluss (LAVROVA AND KOUMANOVA 2013)
Die ersten wissenschaftlichen Untersuchungen an der Wasserreinigung von Pflanzen in technischen Feuchtgebieten (Abb. 2) stammen von Käthe Seidel (Seidel 1965). Hierbei handelte es sich um horizontal durchströmte Schilf-Binsen-Anlagen, die zu dieser Zeit zunehmend Anwendung fanden. Die damals behandelten Fragen drehten sich vor allem darum, in welcher Weise das Abwasser in die Anlage hinein und wieder hinaus gelangt (Wissing und Hofmann 2001).
Es ist bis jetzt wenig darüber bekannt, von welchen Faktoren die N-Reduktion abhängt. Experimente, in denen die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Produktion untersucht wurde ergaben, dass die Produktivität von Ökosystemen mit der Biodiversität steigt (Morin et. al. 2011, Hooper 2005).
Die Hauptfragestellungen dieser Arbeit bestehen folglich darin herauszufinden, ob es einen Zusammenhang zwischen Diversität und Wasserreinigungsfunktion gibt und ob die Auswirkung dieses Diversitätseffekts stärker ist, als die Auswirkungen des Eintrags bestimmter Nährstoffe.
Abb.3 : Mesokosmen mit verschiedenen Zusammensetzungen von Sumpfpflanzen (Lindemer 2014).
Der Versuch wurde auf einer Fläche neben dem Flugplatz in Freiburg im Breisgau, Baden-Württemberg mit Hilfe von Mesokosmen (Abb. 3) durchgeführt.
Komplette Masterarbeit mit Versuchsaufbau, Ergebnissen und vollständiger Quellenliste auf Anfrage.