Baden verboten! Wenn sich Blaualgen in Seen zu stark vermehren, müssen die Behörden eingreifen. Denn bestimmte Vertreter dieser auch Cyanobakterien genannten Organismen bilden Giftstoffe, die Menschen gefährlich werden können. Manchmal kommt es sogar zu kritischen Anreicherungen im Trinkwasser. Darüber hinaus können Blaualgen-Blüten auch die aquatischen Ökosysteme stark schädigen. Als Ursache für die Massenvermehrungen gelten menschengemachte Faktoren: Die Klimaerwärmung und vor allem Nährstoffeinträge kommen speziell den Blaualgen zugute. Denn diese Photosynthese betreibenden Mikroben besitzen eine besondere Fähigkeit: Sie nehmen atmosphärischen Stickstoff auf und können ihn als Nährstoff nutzen. Ihr Wachstum wird dadurch eher vom Mangel an anderen Nährelementen beschränkt – vor allem Phosphor. Bei entsprechenden Einträgen ins Wasser können sich Blaualgen deshalb auf Kosten anderer Algen besonders stark vermehren.
Genetische Einblicke in die Blaualgen-Geschichte
Bisher gab es allerdings eine Wissenslücke in der Blaualgen-Forschung: Es war kaum etwas darüber bekannt, wie die ursprüngliche Besiedlung unserer Seen mit diesen Organismen ausgesehen hat und wie sie sich in der Vergangenheit bis heute entwickelt haben. Das lag daran, dass Cyanobakterien – im Gegensatz zu Kieselalgen – keine sichtbaren fossilen Spuren in Sedimenten hinterlassen. Doch durch genetische Methoden haben die Forscher um Ebuka Nwosu vom Deutschen GeoForschungsZentrum in Potsdam (GFZ) nun Einblicke gewonnen. „Mit modernen Verfahren lässt sich DNA verschiedener Organismen in Sedimenten nachweisen und das ermöglicht es uns, die Geschichte der Cyanobakterien zu entschlüsseln“, so Nwosu.
Für ihre Studie haben die Forscher den „Tiefen See“ im Naturpark Nossentiner-Schwinzer Heide in Mecklenburg ausgewählt, denn zu diesem Gewässer gab es bereits zahlreiche Informationen. Das Untersuchungsmaterial lieferte ein elf Meter langer Sedimentbohrkern aus dem Grund des Sees. Seine Schichten lassen sich präzise datieren – sie reichen von heute bis in die Zeit vor 11.000 Jahren zurück. In ihnen haben sich die Forscher auf die Suche nach genetischen Spuren der Cyanobakterien gemacht, die Rückschlüsse auf ihre einstigen Bestandsdichten und die Artenvielfalt liefern konnten.
Entwicklungssprung bei Erscheinen des Menschen
So zeigte sich zunächst: Schon vor 11.000 Jahren kamen Blaualgen in dem See vor – Anzahl und Diversität waren allerdings sehr gering. Diese Organismengruppe spielte demnach ursprünglich keine wichtige Rolle im Ökosystem des Gewässers, erklären die Forscher. Doch vor etwa 4000 Jahren kam es dann zu einem markanten Sprung, zeichnete sich in den Analyseergebnissen ab: Zahl und Artenvielfalt nahm bei den Blaualgen deutlich zu und den genetischen Spuren zufolge machten sich auch potenziell giftige Arten breit. In der Folge wurde der natürliche Zustand vor diesen ersten Änderungen nie wieder erreicht.
