Forschungsbereich Biodiversität: Funktionen, Nutzen

Ausblick
Der Ausbau der dargestellten Themenfelder
wird sich an den forschungspolitischen
Perspektiven orientieren. So steht im Bereich der
Bodensanierung die Nutzung von Selbstreinigungsprozessen (Natural Attenuation) im Fokus
nationaler Förderpolitik. Auf der Ebene der
europäischen Forschungsförderung gewinnt die
Bekämpfung von Bodendegradationen zunehmend an Bedeutung. Hier soll das Know-how
des Forschungsbereiches im Umgang mit
innovativen Ökotechnologien eingebracht
werden.
Forschungsbereich
Biodiversität:
Funktionen, Nutzen, Einsatz
Ebene 2:
Grenzflächen
Ebene 3:
Grundwasser
Ebene 1:
Boden
Koordination
Untersuchungsebenen beim Monitoring von Selbstreinigungsprozessen
Zukünftig soll die Zielsetzung des Forschungsbereiches II erweitert werden. Die an Phytoremediations- und Renaturierungsverfahren
beteiligten Biota (Pflanzen, Pilze) bieten ein
großes Potenzial zur Gewinnung biokompatibler Produkte. So könnten die eingesetzten
Pilze als Lieferanten für vielversprechende
Substanzen genutzt werden, z. B. für biologische
Kleber oder industriell interessante Exoenzyme.
Im Sinne eines Systemangebotes ist auf diesem
Gebiet eine enge Verzahnung mit den anderen
Forschungsbereichen am UFT geplant.
Prof. Dr. Wolfgang Heyser
Tel.: +49- (0)421-218-63300
Fax: +49- (0)421-218-7645
e-mail: [email protected]
Prof. Dr. Jürgen Warrelmann
Tel.: +49- (0)421-218-63304
Fax: +49- (0)421-218-7877
e-mail: [email protected]
UFT/Forschungsbereich Biodiversität
Leobener Straße
D- 28359 Bremen
www.uft.uni-bremen.de/FoBe2/fobe2profil.htm
Ausrichtung und Ziele
Interdisziplinäre Projekte
Im Fokus des Forschungsbereiches II steht das
Medium Boden und die Erhaltung bzw.
Wiederherstellung seiner natürlichen Funktionen.
Das Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG,
1998) mit dem Zweck, die vielfältigen Funktionen
des Bodens nachhaltig zu sichern oder
wiederherzustellen, wird künftig erheblichen
Einfluss auf den präventiven und nachsorgenden
Bodenschutz haben. Es ist zu erwarten, dass die
Bedeutung neuer Sanierungsstrategien für
kontaminierte Böden (naturnahe Verfahren,
natürliche Abbau- und Rückhalteprozesse)
zunimmt. Ebenso wird die Bedeutung von
Verfahren zur Beseitigung. Verminderung und
Vermeidung schädlicher Bodenveränderungen
(z. B. Bodenerosionen) zunehmen. Zur Erfolgskontrolle der Maßnahmen sind übergreifende
Beurteilungskriterien zu entwickeln.
Vor diesem Hintergrund verfolgt der Forschungsbereich II in der Kooperation verschiedener Abteilungen des UFT und weiterer Partner folgende
Ziele:
Die Zielsetzung des Forschungsbereiches wird in
interdisziplinären Projekten umgesetzt, die sich
verschiedenen Themenfeldern zuordnen lassen:
Unter dem Themenbereich 'Bioremediation/
Phytoremediation' wird ein pflanzenbasiertes
Verfahren zur Dekontamination von Trinitrotoluol(TNT)- belasteten Böden erprobt. Das Verfahren
zielt auf einen stufenweisen Abbau von TNT und
seinen Nebenprodukten im Bereich der pflanzlichen
Rhizosphäre mit Hilfe von Mykorrhiza-Pilzen und
autochthonen Bodenbakterien ab. Weitere Projekte
befassen sich mit der Übertragung des Verfahrens
auf Öl- kontaminierte Böden.
Im Bereich 'Selbstreinigungsprozesse' wurde am
Beispiel kontaminierter, ehemals militärisch
genutzter Liegenschaften ein allgemeines,
liegenschaftsübergreifendes Untersuchungs- und
Beprobungskonzept entwickelt, das derzeit auf einer
Testfläche (MKW- und BTEX- kontaminiert) erprobt
wird. Das Ziel des Vorhabens ist die Identifizierung
natürlicher Selbstreinigungsprozesse mit Hilfe von
einfach nachzuweisenden Schlüsselparametern.
Ein weiteres Projekt befasst sich mit dem Einfluss
von Bepflanzungen kontaminierter Standorte auf
Rückhalte- und Abbauprozesse in tiefer liegenden
Bodenzonen. Diese Fragestellung wird in
Lysimeterexperimenten mit MKW- und BTEXkontaminierten Modellböden untersucht.
Im Themenfeld 'Renaturierung' werden in
Karstlandschaften (Mittelmeerraum) derzeit Renaturierungsverfahren für semiaride und degradierte
Standorte erprobt (ReviTec, MedOak). Die
Hauptkomponenten des Verfahrens sind erosionsdämmende Säcke mit Füllsubstraten (Standortböden, Qualitätskompost, Zuschläge) und Inokula
ausgewählter Biota (Pflanzen, Mykorrhiza,
Bodenfauna). Mit den Komponenten werden
Besiedlungsinseln angelegt, die langfristig zur
Revitalisierung der degradierten Standorte führen
xxx
" Entwicklung
und Erprobung naturnaher
Sanierungsverfahren, z. B. Phytoremediationstechniken zum Abbau organischer Schadstoffe
" Erfassung
(Monitoring) und Nutzung natürlicher
Rückhalte- und Abbauprozesse bei Bodenkontaminationen
" Stimulierung
natürlicher Rückhalte- und Abbauprozesse
" Nutzung
der Rhizosphärenforschung für Verfahren zur Renaturierung degradierter bzw.
erodierter Standorte
" Entwicklung
und Überprüfung
logischer Beurteilungskriterien
bodenöko-
sollen. Da Renaturierungsmaßnahmen als
Sukzessionslenkung aufzufassen sind, wird in
einem weiteren Vorhaben unter diesem
Themenbereich die Entwicklung der Biodiversität bei
Sukzessionsvorgängen untersucht.
Eng gekoppelt mit den dargestellten Themenbereichen ist die Erfolgskontrolle und die Entwicklung von Beurteilungskriterien im Zusammenhang mit Sanierungs- und Renaturierungsverfahren. Dazu werden in den einzelnen Vorhaben
neben dem chemischen Monitoring auch biologische Monitoringverfahren sowie deren Reproduzierbarkeit und Aussagewert getestet (z. B.
(öko)toxikologische Labortestverfahren, bodenökologische Freilanduntersuchungen). Die rasche
und zuverlässige Identifikation der beteiligten Pilze
und Bakterien ist Gegenstand weiterer Untersuchungen. Zur Anwendung kommen u. a. Gassensorsysteme (Elektronische Nasen), die sich zur
online- Detektion von Mikroorganismen über deren
Geruchsstoffe eignen.
On-line Identifizierung von Mikroorganismen
mittels elektronischer Nase
Die im Forschungsbereich gewonnenen Erfahrungen sind u. a. in den Leitfaden des BMBF
“Biologische Verfahren zur Bodensanierung” (Mai
2002) eingeflossen, an dem der Forschungsbereich
II wesentlich mitgewirkt hat.