Sauberes Grundwasser: So bauen Gräben Nitrat ab

Viele Äcker und Wiesen sind von Gräben und Bächen durchzogen. Dadurch sammeln sie bis zu 70 Prozent des Wassers in den jeweiligen Agrarlandschaften ein.

Lange haben Wissenschaftler geglaubt, dass die kleinen Gewässer nicht mehr als reine Drainagen sind, die Wasser auffangen und abfließen lassen. Ein Team von Wissenschaftlern der Universität Bayreuth hat nun aber entdeckt, dass sie auch eine wichtige Rolle für den Nitratabbau spielen.

Bei Untersuchungen an einem Bach in der Nähe von Tübingen haben die Wissenschaftler entdeckt, dass das Bachbett dicht mit Mikroorganismen besiedelt ist. Diese bauen das Nitrat ab und reduzieren es zu dem reinen gasförmigen Stickstoff, der ohnehin in der Luft vorkommt. 

Dabei zeigten sich Unterschiede zwischen den Mikroben je nach Bachabschnitt. "In einigen Abschnitten des Bachbetts fanden sich klassische Denitrifizierer, in anderen Abschnitten dagegen noch weniger bekannte, sogenannte chemolithoautotrophe Nitratreduzierer“, sagt Prof. Dr. Tillmann Lüders von der Universität Bayreuth.

Außerdem zeigte sich, dass die Gräben nicht nur Wasser aufnehmen und oberflächlich wegführen. Es gibt auch einen intensiven Wasseraustausch mit dem Grundwasser. Innerhalb weniger 100 m tauschte sich 80 Prozent des Bachwassers aus. Das beeinflusst auch die Besiedlung mit den nitratabbauenden Mikroben.

"Diese [landwirtschaftlich geprägten Bäche und Gräben, Anm. d. Red.] haben einen nicht zu unterschätzenden Anteil an den Selbstreinigungskräften eines gesamten Wassereinzugsgebietes“, sagt Zhe Wang, Erstautor der Studie.

Die Wissenschaftler hoffen, dass sich die zahlreichen kleinen Wassergräben dazu nutzen lassen, Schadstoffbelastungen aus der Landwirtschaft effektiver zu entfernen. Das könnte helfen, das Grundwasser und Trinkwasser besser zu schützen. 

An der Studie beteiligt waren außerdem Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung UFZ in Leipzig, des Helmholtz-Zentrums München – Deutsches Zentrum für Gesundheit und Umwelt in Neuherberg sowie der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover (BGR).