Defizite im ökologischen Zustand Schweizer Bäche

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Die untersuchten Kleinbäche in der Schweiz. Abbildung angepasst aus Ilg & Alther (2024).

In der Zeitschrift Aqua & Gas haben wir eine Studie über 99 kleine Schweizer Bäche veröffentlicht, in der wir aufzeigen, dass die meisten dieser Bäche erhebliche ökologische Defizite aufweisen. Das schränkt ihre Fähigkeit als Lebensraum für Tiere zu dienen ein. In über 70% der untersuchten Bäche fehlen ein Teil der pestizidempfindlichen Insektenlarven und andere Kleintiere. Statistische Analysen zeigen, dass diese Wasserorganismen besonders betroffen sind, wenn die Struktur und Morphologie des Bachbettes verändert wurde oder wenn das Einzugsgebiet einen hohen Anteil an landwirtschaftlichen Flächen aufweist.

Ansätze zum Schutz unterirdischer Biodiversität

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Zusammen mit Kolleg:innen haben wir im Rahmen des von Biodiversa finanzierten Projekts DarCo einen Artikel in der Zeitschrift npj biodiversity veröffentlicht. Unterirdische Ökosysteme, die aus terrestrischen, semiaquatischen und aquatischen Komponenten bestehen, sind zunehmend durch menschliche Aktivitäten bedroht, und die bestehenden Schutzgebiete an der Oberfläche reichen nicht aus, um ihre biologische Vielfalt zu schützen. Die Einrichtung von Schutzgebieten für unterirdische Ökosysteme wird durch die technischen Herausforderungen bei der Kartierung dreidimensionaler Systeme, die Seltenheit und Endemie unterirdischer Organismen und die Notwendigkeit der Zusammenarbeit zwischen zahlreichen Interessengruppen mit konkurrierenden Interessen behindert. Trotz dieser Unwägbarkeiten unterstreicht unser Beitrag die Bedeutung rechtzeitiger und kritischer Bewertungen allgemeiner Kriterien für den Schutz der unterirdischen biologischen Vielfalt, plädiert für deren Umsetzung auf der Grundlage des Vorsorgeprinzips und schlägt Lösungen vor, um die Abdeckung unterirdischer Ökosysteme innerhalb europäischer Schutzgebiete zu verbessern.

Grundwasser ist ein Schlüsselökosystem

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In einer internationalen Zusammenarbeit, publiziert in Global Change Biology, haben wir die Bedeutung des Grundwassers als globales Schlüsselökosystem untersucht. Grundwasser spielt für den globalen Wasserkreislauf eine zentral Rolle, beheimatet eine einzigartige Biodiversität und erbringt wichtige Ökosystemleistungen wie z.B. sauberes Trinkwasser. Es ist aber unter zunehmendem Druck und wird im Naturschutz oft vernachlässigt. Unsere Auswertungen zeigen, dass Grundwasser mit mehr als der Hälfte der Landoberflächen in Interaktion steht. Es ist daher unumgänglich, diesen vernetzenden Charakter zu anerkennen und ganzheitliche Ansätze für den Schutz des Grundwassers zu verfolgen. Wir schlagen acht konkrete Schritte für eine wissenschaftlich-politische Agenda zum Schutz des Grundwassers und gegen den Verlust dessen biologischer Vielfalt vor.

Die Zeitschrift The Conversation hat dazu einen englischsprachigen Artikel publiziert: https://theconversation.com/we-rely-heavily-on-groundwater-but-pumping-too-much-threatens-thousands-of-underground-species-218919

Umwelt-DNA und partizipative Wissenschaft zur Kartierung der Grundwasserfauna

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Figure 1 from https://doi.org/10.1038/s41598-023-44908-8

In unserer neusten Studie, die in Scientific Reports (https://doi.org/10.1038/s41598-023-44908-8) veröffentlicht wurde, nutzen wir partizipative Wissenschaft und Metabarcoding mittels Umwelt-DNA (eDNA), um Grundwasserflohkrebse zu untersuchen und ein umfassenderes Bild der Grundwasserfauna, einschließlich Mikroorganismen, zu erfassen. Durch die Kombination beider Methoden wurden gemeinsam vorkommende Flohkrebsarten und ihre Korrelation mit der gesamten Grundwasserbiodiversität aufgedeckt und unser Verständnis der unterirdischen Ökosysteme verbessert. Zusammengefasst schlagen wir vor, dass die beiden Methoden zur Untersuchung von Grundwasserorganismen geeignet sind, unabhängig voneinander oder, was noch effektiver ist, in Kombination angewandt. Diese Ansätze bieten wertvolle Instrumente für die Erforschung unbekannter Aspekte der Grundwasserbiologie.

Taxonomische Arbeiten über Grundwasserorganismen

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Die beiden neusten Veröffentlichungen aus unserem Projekt zum Grundwasser behandeln taxonomische Fragen zu Niphargus und Haplotaxis. In einer ersten Studie, die im Zoologischen Anzeiger veröffentlicht wurde, haben wir mit molekularen Methoden den taxonomischen Status der Niphargus ruffoi-Gruppe, einschließlich der Arten N. ruffoi und Niphargus arolaensis, im gesamten Alpenbogen genauer unter die Lupe genommen. In einer weiteren Studie, die in Zoosymposia veröffentlicht wurde, stellten wir den vermeintlich subkosmopolitischen Artstatus von Haplotaxis gordioides in Frage. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es sich bei der Art um einen Komplex aus mindestens sechs kryptischen Arten in der Schweiz handelt.