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PowerStreams – Die Selbstreinigungskraft von Fließgewässern unter dem Druck zunehmender Nährstoffbelastung

Laufzeit 1.10.2014-30.9.2016
Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft, im Rahmen des Förderprogramms Sparkling Science, gefördert.

 

 

Projektteam:
Projektleitung: Dr. Gabriele Weigelhofer, WasserCluster Lunz – Biologische Station GmbH

Beteiligte Schulen

 

Kurzbeschreibung des Projektes:
Im Projekt PowerStreams wird die Wirkung von Nährstoffbelastungen und Gewässerregulierungen auf die Effizienz und die Nachhaltigkeit der Selbstreinigungskapazität von Bächen untersucht. Das Ziel ist es, die menschlichen Einflüsse auf den Stoffhaushalt von Fließgewässern zu quantifizieren, um Handlungsmöglichkeiten für das Management von Fließgewässern zu entwickeln.

Das Projekt stellt eine Forschungs-Bildungs-Kooperation des WasserCluster Lunz mit dem Francisco Josephinum Wieselburg, BRG Waidhofen/Ybbs, BORG Mistelbach und HBLFA Raumberg-Gumpenstein dar. Gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern messen wir experimentell die Aufnahme von gelöstem Stickstoff (Nitrat und Ammonium) und organischem Kohlenstoff (Acetat) in wenig bis massiv belasteten Gewässerstrecken. Zu diesem Zweck wird über kurze Zeiträume eine Nährstofflösung in das Untersuchungsgewässer eingeleitet und untersucht, wie gut dieser eingetragene Nährstoff innerhalb einer bestimmten Strecke abgebaut wird. Gleichzeitig messen wir den Wasserrückhalt im Gewässer und die Aktivität der bodenlebenden Algen und Mikroorganismen. Das gibt uns Aufschluss darüber, welche Faktoren für die Selbstreinigung verantwortlich sind.

Daneben bestimmen wir die Produktion der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan und Lachgas in den Gewässern. Durch stoffliche Belastungen können Prozesse an der Wasser-Sediment-Grenzschichte verändert werden. Das kann zu einer erhöhten Produktion von Treibhausgasen im Gewässer führen und damit auch die Luft belasten. Im Rahmen der kurzzeitigen Nährstoffeinleitungen sehen wir, wie die unterschiedlich belasteten Gewässer auf die Nährstoffzugaben reagieren und ob sich das auf die Treibhausgasproduktion auswirkt. Zuletzt testen die Schülerinnen und Schüler im Rahmen ihrer vorwissenschaftlichen Arbeiten das Potential der Gewässersedimente für eine Aufnahme oder Abgabe von Nährstoffen und Treibhausgasen unter unterschiedlichen Umweltbedingungen im Labor. Hierbei wird das Gestein aus den Untersuchungsgewässern über einige Stunden bei unterschiedlichen Temperaturen, Sauerstoffverhältnissen und Nährstoffkonzentrationen in geschlossenen Gefäßen aufbewahrt. Veränderungen in der Chemie des Gesteins sowie des darüber liegenden Wassers oder der Luft geben Aufschluss darüber, ob das Sediment unter diesen Umweltbedingungen Stoffe aufnimmt oder abgibt.

In Raumberg-Gumpenstein wird das Projekt im Rahmen der Unterrichtsfächer Biologie und Chemie fächerübergreifend umgesetzt. Es werden sowohl Freiluftpraktika am Wassercluster Lunz in Lunz und in Irdning sowie chemische Labor-Analysen mit den Schülerinnen und Schülern durchgeführt. Darüber hinaus können Schülerinnen und Schüler ihre vorwissenschaftliche Maturaarbeit zu Teilbereichen des Projektthemas verfassen und dazu auch ein Sommer Praktikum absolvieren.

Betreut wird das Projekt von:


Weitere Informationen zur Fördergeber und Sparkling Science: