Wie sich Bakterien, Viren und Antibiotika-Resistenzgene im Grundwasser verbreiten, wenn sich die Wasserqualität durch den Klimawandel verändert, erforscht ein Team um Hydrogeologe Prof. Traugott Scheytt von der TU Bergakademie Freiberg am Beispiel der Gallusquelle bei Hermetingen in der Schwäbischen Alb. Im September haben die Forschenden dafür Bakterien, die in handelsüblicher Chilisoße enthalten sind, in das Wasser gegeben.
Eine Flasche Chilisoße hat das Team dafür in einem Wasserkanister gelöst und an einem Regenüberlaufbecken unweit der Gallusquelle versickern lassen. Die ungewöhnliche Flüssigkeit haben die Forscher wegen des darin enthaltenen Virus ausgewählt: „Das Pepper Mild Mottle Virus ist für Menschen unbedenklich, es ist aber in hohen Konzentrationen in Lebensmitteln vorhanden und kann im Abwasser nachgewiesen werden und daher ideal für diese Forschungsfrage“, sagt Projektleiter Prof. Traugott Scheytt.
Gezielt bringen die Forschenden nicht-pathogene Mikroorganismen mit den Versuchen ins Grundwasser ein und analysieren, wie sie auf einer Strecke von drei bis neun Kilometern durch den Untergrund fließen. „Nun warten wir darauf, dass die Rückstände der Chilisoße durch das Karstgestein der Schwäbischen Alb im Boden sickern und an der Gallusquelle in Hermentingen ankommen.“ Ziel der Untersuchungen ist es, den Versuch reproduzierbar zu machen, ohne spezielle im Labor aufbereitete Bakterien verwenden zu müssen. Rund 25 Prozent der Trinkwasservorräte kommen laut dem Team aus Karstgestein. Dazu gehören neben der Schwäbischen Alb auch die Fränkische Alb, Teile des Mittelmeerraums sowie Gebiete in Thailand und China.
Klimawandel im Grundwasser
„Messungen haben ergeben, dass der Klimawandel zu weniger Wasser und schlechterer Wasserqualität des Grundwassers führt. Vor allem bei Starkregenereignissen sind dann stärkere mikrobielle Verunreinigungen durch Bakterien möglich“, sagt Hydrogeologe Scheytt. Mit seinem Team möchte er die Ausbreitung von mikrobiologischen Verunreinigungen im Grundwasser nun dem Forschungsprojekt systematisch erfassen.
„Auf diese Weise können wir bei potenziellen Kontaminationsereignissen auftretende Bakterien, Viren und Antibiotikaresistenzgene aufspüren, Quellen identifizieren und daraus Rückschlusse auf die Mobilität der Mikroorganismen ziehen. Das ist wichtig, um geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen zu können“, erklärt der Hydrogeologe.
Hintergrund: DFG-gefördertes Forschungsprojekt PrePat
Das Verbundprojekt „Development and application of non-pathogens and extracellular DNA for predicting transport and attenuation of pathogens and antibiotic resistance genes in groundwater“ hat zum Ziel, das Verständnis des Transportes von Bakterien, Viren und Antibiotikaresistenzgenen im Grundwasser zu verbessern. Projektpartner sind neben der TU Bergakademie Freiberg das TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser in Karlsruhe sowie die TU Berlin. Es sind drei Professoren, drei Post-Docs und eine Doktorandin an den Arbeiten beteiligt. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG fördert das Vorhaben mit rund 450.000 € bis 2025. Anschlussprojekte und ergänzende Projekte sind bereits in Planung.