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11.02.2019

Hohe Selbstreinigungskraft des Untergrundes beim Nitratabbau im Grundwasser

Positive Nachricht aus der Forschung zum Nitratabbau im Grundwasser. Die Kapazität vieler Grundwasserleiter, Nitrat abzubauen ist anscheinend höher als oft angenommen. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam unter Leitung der Universität Rennes (Frankreich), an dem auch Hydrologen der Universität Bayreuth und vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) beteiligt waren. Basis der Forschungsarbeit waren Daten zu Qualität und Alter des Grundwassers aus mehr als 50 Grundwasserbrunnen in Frankreich und den USA. Zur Überraschung der Wissenschaftler zeigten sich bei 80 Prozent der Brunnen Zeichen eines deutlichen Abbaus von Nitrat in der Tiefe. Die Wissenschaftler führen das auf die Existenz von energiereichen Mineralien im Untergrund zurück. Dieser Zusammenhang lässt sich dadurch erklären, dass einige Mikroorganismen bei der Atmung anstelle von Sauerstoff Nitrat umsetzen können. Dabei wird das Nitrat in harmloses Stickstoffgas umgewandelt, das den Großteil der Atmosphäre ausmacht. Damit dieser Umwandlungsprozess stattfinden kann, benötigen die Mikroben eine Energiequelle. Diese finden sie in der Regel im organischen Kohlenstoff (zum Beispiel aus Pflanzenresten) der Böden. Allerdings erreicht nur ein geringer Teil des organischen Kohlenstoffs tiefere Grundwasserleiter. Häufig ist das grundwasserführende Gestein jedoch reich an energiereichen Mineralien wie Eisen- und Schwefelverbindungen. Einige Mikroorganismen können diese Gesteinsmineralien nutzen, um damit Nitrat abzubauen, auch lange nachdem der organische Kohlenstoff bereits aufgebraucht ist. Die Wissenschaftler betonen aber, dass aus diesem Befund nicht folgt, dass stickstoffhaltiger Dünger bedenkenlos in unbegrenzter Menge auf Ackerflächen ausgebracht werden darf. Die Verfügbarkeit mineralischer Energiequellen für den mikrobiellen Nitratabbau im Untergrund sei endlich und das Schutzpotenzial des Untergrunds damit begrenzt, warnen die Wissenschaftler. Die Ergebnisse der Studie könnten auch erklären, warum Nitrat aus dem Grundwasser selbst dann noch in Fließgewässer gelangen kann, wenn die Einträge in den Boden schon längst stark reduziert oder sogar gestoppt wurden. Verschmutztes Wasser kann über lange Zeiträume im Untergrund unterwegs sein, ohne dass die richtigen Bedingungen für den Nitratabbau angetroffen werden. So kann es zu einer erheblichen Zeitverzögerung zwischen einem umweltfreundlicheren Management in der Landwirtschaft und gesünderen Ökosystemen kommen.

Webcode: 20190211_001