Cyanobakterien, oft auch als Blaualgen bekannt, sind für viele Menschen vor allem durch die grünlichen Blüten im Wasser bekannt. Doch eine neue Untersuchung zeigt, dass diese potenziell giftigen Mikroorganismen nicht nur im Wasser selbst, sondern auch auf Wasserpflanzen gedeihen können. Dies stellt ein erhebliches Risiko für Menschen und Tiere dar, da die Cyanobakterien so in unmittelbare Nähe zu den Ufern gelangen können. Eine umfassende Auswertung von Daten aus 107 verschiedenen Gewässern hat ergeben, dass diese Organismen in einer Vielzahl von Lebensräumen vorkommen. Die Studie, die am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) durchgeführt wurde, hebt hervor, dass die Überwachung von Gewässern dringend auf die Pflanzen und nicht nur auf die Wasseroberfläche achten sollte.
Traditionell werden Cyanobakterien als im Wasser schwebende Organismen wahrgenommen, die bei idealen Bedingungen sichtbare Algenblüten bilden. Eine besondere Gruppe innerhalb dieser Organismen sind die pflanzen-assoziierten Cyanobakterien, die direkt auf Wasserpflanzen wachsen. Einige dieser Arten sind bekannt dafür, giftige Substanzen wie Anatoxine und Saxitoxine zu produzieren, die sowohl für Menschen als auch für Tiere gefährlich sein können. Die Untersuchung ergab, dass solche Cyanobakterien in 107 Süßwassersystemen aus zwölf Ländern auf fünf Kontinenten nachgewiesen wurden. Besonders bemerkenswert ist, dass sie auch in nährstoffarmen Gewässern vorkommen, was bedeutet, dass sie nicht ausschließlich auf stark eutrophierte Seen beschränkt sind.
Die Übersicht umfasst mindestens 24 verschiedene Wasserpflanzenarten, die mit toxischen oder potenziell toxischen Cyanobakterien in Verbindung gebracht wurden. Zu diesen Pflanzen gehören sowohl untergetauchte als auch schwimmende Arten sowie Pflanzen, die über die Wasseroberfläche hinauswachsen. Beispiele hierfür sind Wasserpest, Tausendblatt und Hornblatt.
Ein zentrales Problem, das die Studie identifiziert, ist die Tatsache, dass pflanzen-assoziierte Cyanobakterien oft kleinräumig und unregelmäßig verteilt sind. Dies führt dazu, dass sie in der routinemäßigen Überwachung von Gewässern häufig übersehen werden, die sich oft nur auf die Wassersäule konzentriert. Dies ist besonders kritisch, da die Uferzone, wo Menschen und Tiere am häufigsten mit Wasserpflanzen in Kontakt kommen, ein Hotspot für die Verbreitung dieser Toxine darstellen kann. Bei Sturm oder starken Strömungen können Pflanzen, die mit Cyanobakterien besiedelt sind, abgerissen werden und die giftigen Mikroben an die Ufer bringen.
In Nordamerika und Europa wurden bereits Fälle dokumentiert, in denen Hunderte von Vögeln und mindestens 26 Hunde an den Folgen von pflanzen-assoziierten Cyanobakterien gestorben sind. Dr. Sabine Hilt, die Erstautorin der Studie, fordert daher eine intensivere Forschung in diesem Bereich. Sie betont, dass die pflanzen-assoziierten Formen von Cyanobakterien bislang weit weniger untersucht wurden als ihre freischwebenden Verwandten.
Die Bedeutung dieser Organismen reicht über die unmittelbare Gefährdung von Mensch und Tier hinaus. Sie spielen auch eine Rolle in aquatischen Nahrungsnetzen, da Pflanzenfresser Cyanobakterien mit ihrer Nahrung aufnehmen können und somit die Toxine in die Nahrungskette gelangen könnten. Es gibt bereits Hinweise darauf, dass Toxine durch Nahrungsnetze übertragen werden, doch die genauen Mechanismen und die Häufigkeit, mit der dies geschieht, sind bislang unzureichend erforscht.
Um die Risiken besser einschätzen zu können, fordern die Forscher systematische Untersuchungen von Wasserpflanzen auf das Vorhandensein von Cyanobakterien und deren Toxinen. Molekularbiologische Methoden und chemische Analysen könnten dabei helfen, toxische von nicht-toxischen Organismen zu unterscheiden und die Umweltfaktoren zu identifizieren, die Wachstum und Toxinproduktion fördern. Auch der Einsatz von ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugen könnte eine wertvolle Unterstützung bei der Entdeckung und Analyse von kleinen Vorkommen bieten.
Insgesamt zeigt diese umfassende Analyse, dass es eine erhebliche Lücke in der Gewässerüberwachung gibt. Um toxische Cyanobakterien in Süßgewässern effektiv zu erfassen, müssen Forscher nicht nur die Wasseroberfläche, sondern auch die Pflanzen im Wasser ins Auge fassen.
