P6: Gründe für das Wachstum von Planktothrix rubescens im Zürich- und Bodensee – Vergleich der Langzeitdaten, experimentelle Ansätze und genetische Analysen

Dieses Projekt untersucht Fragen zum Aufkommen der toxischen Burgunderblutalge (Planktothrix rubescens; eigentlich ein Cyanobakterium). Planktothrix rubescens besiedelt seit über 100 Jahren den Zürichsee und entwickelte sich innerhalb der letzten 5 Jahrzehnte zum dominanten Organismus im planktischen Nahrungsnetz (Posch et al. 2012). Aufgrund der Langzeit-Monitoring-Programme der Wasserversorgung Zürich und der Limnologischen Station Kilchberg (Universität Zürich) lässt sich das Massenvorkommen dieses Cyanobakteriums mittlerweile recht schlüssig erklären. Durch die zunehmende Erwärmung des Zürichsees und die daraus verringerte Durchmischungstiefe (<90 m) überlebt P. rubescens mittlerweile auch die kalten Wintermonate, da die für das Schweben verantwortlichen Gasvesikel des Cyanobakteriums erst ab einer Tiefe von >90 m (ca. 9 bar Druck) geschädigt werden. Somit zeigt P. rubescens jährlich wiederkehrende Blüten trotz der markanten Nährstoffabnahme im Zürichsee (Posch et al. 2012). Allerdings bewirkt die enorme P. rubescens Biomasse einen starken Rückgang von Kieselalgen und Cryptophyten und verändert ihrerseits massiv den Gesamtnährstoffgehalt des Sees (Yankova et al. 2017).

Auch im Bodensee ist P. rubescens seit 2014 trotz markanter Nährstoffabnahme in größeren Mengen nachgewiesen worden. Einzelne, leider nur schwach dokumentierte Hinweise, deuten aber darauf hin, dass P. rubescens in geringen Mengen schon vor 2014 im Bodensee auftrat, aber wohl bei Routineuntersuchungen unter der Nachweisgrenze lag. Es stellt sich die Frage, ob vergleichbare Vorgänge das Wachstum dieses Cyanobakteriums fördern und seine Populationsdynamik dem bekannten Muster vom Zürichsee gleicht. Es ist von Interesse ob es sich um vergleichbare Genotypen in beiden Seen handelt und welche physiologischen Grundlagen die Besiedlung von an sich sanierten Seen ermöglichen. Besonders hervorzuheben ist die Toxizität von P. rubescens, wodurch sie einerseits kaum als Nahrungsquelle von Planktonorganismen genutzt werden kann und andererseits auch eine Belastung für jede Trinkwassergewinnung darstellt. Da P. rubescens das Potential hat, zur dominantesten Art eines gesamten Seeökosystems zu werden (Posch et al. 2012), muss eine wissenschaftliche Bearbeitung erfolgen, wenn man den Erhalt und die Entwicklung der Biodiversität des Ökosystems Bodensees als Ziel hat.