PuSH - Publikationsserver des Helmholtz Zentrums München

Griebler, C. ; Hug, K. ; Fillinger, L. ; Meyer, A. ; Avramov, M.

Der B-A-E Index – Ein mikrobiologisch-ökologisches Konzept zur Bewertung und Überwachung von Grundwasser.

The B-A-E index - a microbiological-ecological concept for the assessment and monitoring of groundwater.

Hydrol. Wasserbewirtsch. 62, 378-386 (2018)
Verlagsversion DOI
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Grundwasser ist wichtiger Rohstoff und Lebensraum für eine vielfältige Organismengemeinschaft. Zur Bewertung und Überwachung von Grundwasserökosystemen bedarf es daher, ähnlich wie für Oberflächengewässer, geeigneter Bioindikatoren und innovativer Konzepte. Indikatorgrößen sind im Idealfall einfach und kostengünstig zu messen, bei maximaler Sensitivität gegenüber der Vielfalt von Störungen und Belastungen, die auf Grundwasserökosysteme einwirken. Im Grundwasser bieten sich als Bioindikatoren vor allem die zahlreich und ubiquitär vorhandenen Mikroorganismen an. Aufgrund der enormen Diversität innerhalb der mikrobiellen Gemeinschaften und in Hinblick auf eine breite Anwendung, empfiehlt es sich, den Fokus auf integrierende Messgrößen wie etwa die „Abundanz und Aktivität der Gemeinschaft“ an Stelle einer taxonomisch orientierten Analyse zu setzen, wie dies für höhere Organismen üblich ist. Bestehende Grundwassermessstellennetze können dafür meist problemlos genutzt werden. Als geeignete Messgrößen werden die Bakteriengesamtzellzahl (GZZ) als Maß für die Biomasse und der zellinterne Gehalt an Adenosintriphosphat (ATP-Gehalt) als Maß für die Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaft vorgeschlagen. Ergänzend kann die Konzentration an assimilierbarem gelösten organischen Kohlenstoff (AOC) als Maß für die mikrobiell schnellverfügbare Energie im Ökosystem herangezogen werden. An verschiedenen Beispielen innerhalb Deutschlands wird dargestellt, dass jeder Grundwasserkörper seinen charakteristischen mikrobiologischen B-A bzw. B-A-E Fingerabdruck hat und unbelastete Grundwässer von organisch belasteten und von Oberflächenwässer durch Kombinieren von GZZ-, ATP- und AOC-Messungen verlässlich unterschieden werden können. Die Anwendbarkeit dieses Bewertungs- und Monitoringkonzepts für spezifische Belastungsszenarien und die damit verbundenen Grenzen der Einsetzbarkeit werden diskutiert.
Groundwater is an essential resource and habitat of diverse organismic communities. As a consequence, the assessment and monitoring of groundwater require the same routine as for surface waters, i.e. the application of appropriate bioindicators, ecological criteria and innovative concepts. Indicators are, in the best case, easy to measure, with analysis low in price, and highly sensitive to a multitude of disturbances that act at an ecosystem. Here, groundwater ecosystem microorganisms, that are abundant and ubiquitously distributed, serve as promising bioindicators. Because of the immense biodiversity within microbial communities and with respect to a broad routine application, the focus on integrating microbial measures, such as microbial biomass and activity, is recommended, instead of a taxonomic-phylogenetic approach as generally applied for metazoa. It is of advantage that existing groundwater monitoring networks may be used for sampling. The microbial measures we propose are total prokaryotic cell counts (GZZ) as biomass measure, and cellular ATP as activity measure. Additionally, the concentration of assimilable dissolved organic carbon (AOC) can be determined as measure of energy ready available to microbes. By means of different examples, we show that a characteristic B-A or B-A-E fingerprint can be assigned to individual aquifers or groundwater bodies. Such a fingerprint, i.e. the B-A-E Index, allows to distinguish natural (non- or only moderately contaminated) from polluted groundwater or surface water. The pros and cons of this new microbiological-ecological sound assessment and monitoring scheme are discussed.
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Publikationstyp Artikel: Journalartikel
Dokumenttyp Wissenschaftlicher Artikel
Schlagwörter Groundwater ; Monitoring ; Ecosystem Assessment ; Bioindicators; Drinking-water Treatment; Organic-carbon; Biodiversity; Indicators; Growth; Fauna; Atp
ISSN (print) / ISBN 1439-1783
Zeitschrift Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
Quellenangaben Band: 62, Heft: 6, Seiten: 378-386 Artikelnummer: , Supplement: ,
Verlag Bundesanstalt fur Gewässerkunde
Verlagsort Postfach 200 253, Koblenz, 56002, Germany
Begutachtungsstatus Peer reviewed
Institut(e) Institute of Groundwater Ecology (IGOE)