Zur Beurteilung des Sauerstoff- und Nährstoffhaushalts sowie der Trophie in Binnen- und Küstengewässern sowie Ästuaren betrachten wir verschiedene physikalisch-chemische Güteparameter, den Algengehalt (Chlorophyll a) und die Phyto- und Zooplanktonzusammensetzung. Überwachungsdaten der Bundesländer ergänzen wir mit eigenen Messungen. Dafür steht uns ein speziell auf diese Aufgabe zugeschnittener Laborbus zur Verfügung, mit dem wir die Proben vor Ort vorbehandeln, fixieren oder sofort untersuchen. So können wir die Untersuchungen ortsunabhängig planen und eine hohe Qualität der Messungen erreichen.
Im BfG-Labor führen wir weitere Messungen durch. Die Nährstoffkonzentrationen werden nasschemisch nach DIN mit Küvettentests und einem Continuous-Flow Analysator bestimmt, der photometrisch-analytische Verfahrensschritte in einem kontinuierlichen Fluss von Probe und Reagenzien abarbeitet. Die Chlorophyllkonzentration wird durch Alkoholextraktion und anschließender HPLC-Analyse ermittelt.
Bei der Phytoplanktonpigmentanalyse mittels HPLC werden auch die Anteile unterschiedlicher Phytoplanktongruppen bestimmt. Der Sauerstoffhaushalt wird im Labor über den chemischen und biologischen Sauerstoffbedarf untersucht. Bei den Probenahmen kommen zunehmend Multiparametersonden zum Einsatz, die insbesondere den Sauerstoffgehalt, die Wassertemperatur, die Trübung und die Chlorophyllkonzentration kontinuierlich erheben und so hoch aufgelöste Daten zur Gewässergüte erzeugen. An ausgewählten Standorten unseres Messnetzes in Binnen- und Tidegewässern arbeiten Sonden, die automatisiert Gewässergüteparameter messen und per Datenfernübertragung in die BfG übermitteln. Das Monitoring der Gewässergüte im Vertikalprofil erfolgt durch Sonden, die sich ständig auf und ab bewegen oder durch in unterschiedlichen Tiefen installierte Temperatur- und Sauerstofflogger. Der Sedimentflux wird in Benthoskammern gemessen. Dies sind abgeschlossene Behälter mit einem Durchmesser von 40 cm, die auf dem Sediment verbleiben und somit eine in-situ-Fluxbestimmung ermöglichen.
Die Biodiversität aquatischer Lebensgemeinschaften, insbesondere das Phyto- und Zooplankton, erfassen und bewerten wir sowohl mittels klassischer morpho-taxonomischer als auch moderner molekular-genetischer Verfahren. Letztere sind ein innovatives Werkzeug für taxonomische Untersuchungen von Einzelarten (DNA-Barcoding) und Artengemeinschaften (DNA-Metabarcoding) sowie für den effizienten Nachweis seltener Taxa oder auch von Neobiota (Umwelt-DNA Analyse). Unser modern ausgestattetes Molekularlabor ermöglicht qualitative und quantitative Analysen mittels verschiedenster PCR-Verfahren und DNA-Sequenziertechniken, wobei auch aktuelle Hochdurchsatzmethoden (OMICS-Technologien) zum Einsatz kommen. Beide Methoden – klassisch morpho-taxonomisch erhobene Daten und molekular-genetische Analyse – sollen dazu beitragen, das Biodiversitätsmonitoring zu standardisieren, zu beschleunigen und zu automatisierten, um die Gewässerökologie der Bundeswasserstraßen noch effizienter überwachen und erforschen zu können.
