Département Eaux de surface

Die Regulation des Stickstoffs in Seen


Der natürliche Stickstoffkreislauf wird heute durch den Menschen mehr als verdoppelt, mit gravierenden Folgen für die Atmosphäre, Böden, Oberflächen- und Grundwasser. Besonders betroffen sind die Küstengewässer, bei welchen das Algenwachstum, anders als in Seen, oft durch den Stickstoff begrenzt wird. Auf dem Weg zu den Meeren funktionieren die Seen wie reinigende Organe, die einen Teil der Stickstofffracht durch Denitrifikation entfernen (gelöstes Nitrat wird in Luftstickstoff umgesetzt) bzw. ins Sediment einlagern. Obwohl die Nettoeffekte recht gut quantifizierbar sind, weiss man über die Prozesse und die mikrobiellen Akteure, die dahinterstehen noch wenig Bescheid.

In diesem Projekt untersuchen wir, wie die unterschiedlichen Bedingungen in Seen die Umsetzungen von Stickstoffverbindungen beeinflussen. Eine grundsätzliche Rolle spielt dabei die Unterscheidung von nährstoffreichen und nährstoffarmen Seen, die verschiedenen Tiefenzonen in Seen und die Jahreszeiten. In einem multidisziplinären Ansatz werden wir geochemische Bedingungen und mikrobiologische Abbauwege der Stickstoffumsetzungen im Detail untersuchen. Die Ergebnisse werden in einem physikalisch-biogeochemischen Seenmodell implementiert, welches die Verallgemeinerung der aus unseren Untersuchungen gewonnenen Daten erlaubt.

Die Kenntnis der Wirkung spezifischer Einflussfaktoren auf Prozessraten und mikrobielle Populationen wird eine grosse Hilfe für die Interpretation und Anpassung der (weltweit) kontinuierlich erhobenen Daten aus Seeuntersuchungen sein. Die Ergebnisse erlauben sowohl eine Abschätzung der Kapazität der Seen bei der Elimination von Stickstoff als auch der Bildung von ozonrelevantem Lachgas (N2O).