DNAquaIMG: Innovative aquatische Biodiversitätsüberwachung

Der Biodiversitätswandel in Europa macht sich zunehmend bemerkbar. Vor diesem Hintergrund eröffnet das Forschungsprojekt DNAquaIMG: Innovatives transnationales aquatisches Biodiversitätsmonitoring eine neue Perspektive: das interdisziplinäre Projekt hat das Ziel, den tiefgreifenden Biodiversitätswandel in Europa in seiner Komplexität zu verstehen und zu vermitteln. Das Vorhaben wird von Prof. Dr. Florian Leese (Universität Duisburg-Essen) geleitet und inkludiert ein internationales Konsortium mit 14 Partnern aus elf europäischen Ländern, die ihre Expertise in Bezug auf die Entwicklung und Einführung von molekularen Hochdurchsatz- und automatisierten Bilderkennungsmethoden zur Überwachung der biologischen Vielfalt in europäischen Flüssen einbringen. Die Kombination der beiden sich ergänzenden Ansätze bietet Vorteile für die Bewertung der biologischen Vielfalt im Kontext der Verschlechterung und Wiederherstellung von Ökosystemen. Wie beim DNA-Fingerabdruck in der Forensik, ermöglichen die genetischen Methoden eine genaue Erkennung und Beschreibung der Artenvielfalt, selbst bei mikroskopisch kleinen Lebewesen. Im Gegensatz dazu können bildbasierte Methoden zuverlässige Daten zur Artenhäufigkeit, Größenstruktur und Biomasse von Organismen liefern. Auf diese Weise bieten die Ansätze die Möglichkeit, die Datenlage zur biologischen Vielfalt aus Umweltproben erheblich zu erweitern. Derzeit erfolgt die Gewässerbewertung im Rahmen der WRRL oftmals mit nicht mit bis zum Artniveau bestimmten Organismen, was zwar ein Monitoring des ökologischen Zustandes einer Region ermöglicht, jedoch für ein detailliertes Monitoring der Biodiversität nicht ausreicht. Um die oben genannten neuen Methoden für ein europäisches Biodiversitätsmonitoring zu nutzen, wird in DNAquaIMG ihre Implementierung in das bestehende und bewährte Gewässer-Monitoring im Rahmen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EG/2000/60, WRRL) evaluieren. In diesem Zusammenhang wird untersucht, wie Veränderungen in der genetischen Vielfalt von Artengemeinschaften mit der funktionellen Vielfalt und der ökologischen Zustandsklasse von Fließgewässern zusammenhängen. Dafür werden in acht Ländern Proben aquatischer wirbelloser Tiere (Makrozoobenthos) und Kieselalgen zwei wesentliche Indikatorgruppen gemäß WRRL auf Artniveau bestimmt und es wird analysiert, ob zum Bespiel Verbesserungen der ökologischen Zustandsklassen durch Flussrenaturierungen auch eine Zunahme der biologischen Vielfalt zur Folge haben. Auf der Grundlage der Projektergebnisse planen die Wissenschaftler:innen eine Strategie für eine verbesserte länderübergreifende Überwachung der biologischen Vielfalt und des Wandels von Ökosystemen zu entwickeln, um damit die Umsetzung des Europäischen Green Deals und der Europäischen Biodiversitätsstrategie zu unterstützen.