Nitrit - unterschätzter Faktor der Artenzusammensetzung

Stickstoffeinträge gehören zu den weit verbreiteten Belastungen unserer Fließgewässer. Eine aktuelle Studie unter Leitung der Goethe-Universität Frankfurt zeigt nun: Besonders Nitrit kann die Zusammensetzung von wirbellosen Lebensgemeinschaften in Bächen und Flüssen deutlich beeinflussen. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits niedrige Nitrit-Konzentrationen empfindliche Arten beeinträchtigen und damit direkte Auswirkungen auf die Funktionsweise aquatischer Ökosysteme haben.

Worum ging es in der Studie?

Im Fokus der Untersuchung stand die Frage, ob Nitrit (NO₂⁻) als Teil der Stickstoffbelastung ein Treiber der Veränderung der Artenzusammensetzung in Fließgewässern sein kann. Dafür wurden drei weit verbreitete Flohkrebsarten (Gammarus fossarum, G. pulex und G. roeselii) untersucht. Die drei Arten sind typisch für unterschiedliche Flussabschnitte – vom Oberlauf bis zum Unterlauf.

In Laborversuchen analysierte das internationale Forschungsteam sowohl die akute Nitrit-Toleranz als auch subletale Effekte (z.B. Blattzersetzung) bei realistischen Nitrit-Konzentrationen, wie sie punktuell in Hessen gefunden werden. Ergänzend wurden die Ergebnisse mit Literaturdaten zu weiteren wirbellosen Arten verglichen, um die Empfindlichkeit verschiedener Artengruppen einzuordnen.

Zentrale Ergebnisse auf einen Blick

Artspezifische Unterschiede: Die oberlauf-typische Art Gammarus fossarum reagierte am empfindlichsten auf Nitrit, während die eher unterlauf-typische Art Gammarus roeselii deutlich toleranter war.
Empfindliche Insekten: Im Vergleich über viele Artengruppen hinweg erwiesen sich aquatische Insekten als besonders sensibel – teils mit Effekten schon bei niedrigen, ökologisch relevanten Konzentrationen.
Subletale Effekte entscheidend: Bei Gammarus fossarum verringerte Nitrit bereits bei 1 mg/L die Blattzersetzung und die Aktivität. Damit wird eine Schlüsselrolle dieser Art im Nährstoffkreislauf geschwächt.
Chlorid kompensiert: Die Toxizität von Nitrit wird durch den Chloridgehalt des Wassers beeinflusst. In Oberläufen mit üblicherweise niedrigen Chlorid-Konzentrationen ist das Risiko deshalb besonders hoch.

Bedeutung für Hessens Gewässer

Messdaten zeigen, dass in Hessen Nitrit-Spitzen – etwa durch landwirtschaftliche Einträge oder Abwassereinleitungen – über 1 mg/L auftreten. Die Studie legt nahe, dass gerade empfindliche Oberläufe und deren Lebensgemeinschaften dadurch gefährdet sind, auch wenn Grenzwerte nur kurzfristig überschritten werden.

Für eine erfolgreiche Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie bedeutet das:

Die Einhaltung stofflicher Grenzwerte ist entscheidend, da bereits kurzzeitige Überschreitungen zum Verlust empfindlicher Insektenarten führen können und subletale Effekte ökologischen Veränderungen auslösen, die sich negativ auf den Gewässerzustand auswirken.

„Stickstoffeinträge, insbesondere in Form von Nitrit, tragen maßgeblich zum Verlust sensibler Gewässerorganismen bei. Die damit einhergehende Verschiebung hin zu toleranteren Arten bleibt häufig zunächst unbemerkt, da sie nicht zwangsläufig mit einem unmittelbaren Rückgang der Artenzahl einhergeht. Langfristig führt dieser Prozess jedoch zu einer schleichenden Homogenisierung der Artgemeinschaften, die zunehmend von schadstofftoleranten Arten dominiert werden und ökologische Funktionen nicht mehr in gleichem Maße erfüllen können“, erklärt Dr. Jonas Jourdan (Goethe-Universität Frankfurt und Mitglied KWH Arbeitsgruppe Gewässerökologie). „Für ein erfolgreiches Gewässermanagement müssen wir diese Zusammenhänge erkennen und berücksichtigen.“

Weitere Informationen:
Die vollständige Publikation “Nitrogen pollution in rivers as potential driver of invertebrate species turnover“ ist online zugänglich.