Die Alpenrandseen Europas beherbergen eine charakteristische Gemeinschaft von Cyanobakterien. Im Rahmen ihrer Doktorarbeit an der Eawag hat Marie-Eve Monchamp diese untersucht. «Aus zehn Seen in der Schweiz, in Italien und in Frankreich haben wir Sedimentbohrkerne entnommen und die darin abgelagerte DNA von Cyanobakterien analysiert», erklärt sie. So rekonstruierten Monchamp und ihr Team, wann und wo welche Bakteriengemeinschaften gelebt hatten. Sie stellten fest, dass die Anzahl verschiedener Arten in den Seen während der vergangenen 100 Jahre zwar nicht wesentlich abgenommen hat, die Lebensgemeinschaften der verschiedenen Seen sich aber immer mehr angeglichen haben. Von den veränderten Lebensbedingungen im See profitiert haben vor allem Arten, die sich schnell an sich ändernde Umstände anpassen können. Das kann zum Problem werden, denn: «Gerade diese Arten sind oft toxisch», erklärt Monchamp.

Temperatur beeinflusst Artzusammensetzung

Die Forschenden haben die nun Daten vertieft ausgewertet, um herauszufinden, ob und wie die Aktivität des Menschen auf die Artzusammensetzungen wirken. Beeinflussen Dünge- und Waschmittel die Cyanobakteriengemeinschaft? Wie reagieren die Bakterien auf die steigenden Temperaturen?

Die Forschenden stellten alle in den Sedimentbohrkernen gefundenen Lebensgemeinschaften in Stammbäumen dar. Monchamp erklärt: «Sind die Arten zufällig über die Äste des Stammbaumes verteilt und ist kein Muster erkennbar, scheint nichts ihre Vielfalt zu beeinflussen. Sind sie gruppiert oder extrem gleichmässig verteilt, deutet dies darauf hin, dass sie durch externe Faktoren geprägt werden.»

Die photosynthetisch aktiven Cyanobakterien in den zehn Seen scheinen von den äusseren Bedingungen mässig beeindruckt: Mit 44 von 76 waren etwas mehr als die Hälfte der untersuchten Stammbäume gruppiert, die restlichen waren zufällig verteilt. Der Vergleich mit Daten zur Wasserqualität und -temperatur liess die Forschenden zum Schluss kommen, dass vor allem die Temperatur einige Arten bevorzugt und andere verschwinden liess. «Schon bei früheren Analysen sahen wir, dass auch wichtig ist, wie stabil das Wasser geschichtet ist», ergänzt Monchamp. Nährstoffe wie Phosphor oder Stickstoff hingegen scheinen die Vielfalt der Cyanobakterien-Gemeinschaft nicht zu beeinflussen.