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RADALP-2: Die Erfassung der Hydrosphäre und der mikrobiellen Biomasse im Rahmen des radioökologischen Monitorings alpiner Landschaften - Methoden und Quantifizierung

Projektleitung
Laufzeit:
01.10.2000-31.12.2001
Art der Forschung
Angewandte Forschung
Projektpartner*innen
AGES - Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH, Spargelfeldstraße 191, 1220 Wien, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
Forschungszentrum Seibersdorf GesmbH, A-2444 Seibersdorf, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal, Wien, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
Universität Salzburg, Institut für Physik und Biophysik, Hellbrunnerstrasse 34, 5020 Salzburg, Österreich.
Kontaktperson: Dr. Herbert Lettner;
Funktion des Projektpartners: Koordinator
Mitarbeiter*innen
Stemmer Michael, Projektmitarbeiter/in (bis 31.03.2006)
Gerzabek Martin, Projektmitarbeiter/in
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Bodenforschung
Gefördert durch
Umweltbundesamt Wien GmbH, Spittelauer Lände 5, A-1090 Wien, Österreich
Austrian Research Centers - ACR Seibersdorf research GmbH, 2444 Seibersdorf, Österreich
Abstract
Die Alpen begründen und speichern den Wasserreichtum Österreichs. Neben der direkten Beeinflussung durch den Menschen (z.B. touristische Nutzung) stellen der mögliche Temperaturanstieg im Zuge globaler Klimaveränderungen und in hohen Luftschichten ferntransportierte Schadstoffe eine potentielle Gefährdung dieser Landschaft und ihrer Ökosysteme und Funktionen dar. Der globale Fallout als Folge oberirdischer Nuklearwaffen-Versuche in den 50er und 60 Jahren dieses Jahrhunderts führte in größeren Seehöhen zu einer höheren Flächenkontamination mit künstlichen Radionukliden als im Flachland, weil Niederschläge eine effektive Auswaschung der aerosoltransportierten Schadstoffe verursachen, und die durchschnittlichen Niederschlagsmengen (besonders in Form von Schnee) mit der Seehöhe zunehmen.
Auch nach der Reaktorkatastrophe in Tschernobyl waren Teile der österreichischen Alpen überdurchschnittlich stark von Radionuklid-Depositionen betroffen, da zum Zeitpunkt des Durchzuges der radioaktiven Wolke in den betreffenden Gebieten hohe Mengen an Niederschlag fielen.
Das in Gletschern über Jahrzehnte gespeicherte Radionuklidinventar (aus beiden Depositionsereignissen) ist durch eine mögliche Klimaerwärmung in Gefahr, vermehrt freigesetzt zu werden.

Zur Abschätzung möglicher Radionuklideinträge in die Hydrosphäre ist es daher wichtig, Methoden zu entwickeln, die
- im orographisch schwierigen und daher schlecht erreichbaren Gelände angewendet werden können
- der stark strukturierten Landschaft gerecht werden, indem unter Minimierung der Analysenzahlen repräsentative Aussagen getroffen werden können
- die Störung des Ökosytems möglichst gering halten

Ein weiterer wichtiger Parameter, der durch Klimaveränderungen zu einer Veränderung der Speicherfähigkeit alpiner Ökosysteme für Radionuklide führen könnte, ist die mikrobielle Biomasse und deren Aktivität im Boden. In Nährstoff-Mangelsystemen wie alpinen Matten und Almwiesen werden vorhandene Resourcen (Nährstoffe) durch Kreislaufführung weitgehend im System gehalten und Auswaschungs- bzw. Austragungsverluste minimiert. Bodenmikroorganismen (bes. Pilze und Bakterien) nehmen in der Mobilisierung und Speicherung von Nährelementen eine Schlüsselrolle ein, indem sie anfallende organische Substanzen am und im Boden abbauen, umsetzten und die freigesetzten Nährstoffe zum Aufbau eigener Biomasse nutzen bzw. für Pflanzenwurzeln verfügbar machen. Die chemische Ähnlichkeit von Radiocäsium bzw. Radiostrontium mit den wichtigen Pflanzen-nährstoffen Kalium bzw. Kalzium legt nahe, daß die mikrobielle Stoffumsetzung auch in radioökologischen Fragestellungen wie dem Boden-Pflanze-Transfer eine zentrale Rolle spielt. Da dieses Kompartiment in radioökologischen Untersuchungen bisher nur selten eingehend betrachtet wurde, soll versucht werden, standardisierte bodenbiologische Methoden anzuwenden, um eine mikrobielle Charakterisierung gut untersuchter Almstandorte vorzunehmen und Zusammenhänge zwischen den erzielten Forschungsergebnissen (Radioökologie, biologische Aktivität der Böden) herzustellen. In einem weiteren Schritt könnten solche Methoden zur Quantifizierung des Radionuklidspeichers "Mikrobielle Biomasse" eingesetzt werden, was eine substantielle Verbesserung bestehender radioökologischer Vorhersagemodelle bzw. das Verständnis der komplexen Zusammenhänge im Boden-Pflanze-Transfer erlaubt.
Schlagworte
Allgemeine Biologie; Mikrobiologie; Ökosystemforschung; Bodenkunde; Umweltschutz; Bodenuntersuchungen;
Bodenmikrobiologie; Cs-Pools;
Publikationen

Hromatka, A., Stemmer, M., Strebl, F. (2002): The role of the microbial biomass on radiocesium immobilisation in undisturbed alpine meadow soils..

In: Strand, P., Borretzen, P., Jolle, T. (eds.) International Conference on Radioactivity in the Environment. 1-5 Sept 2002, Monaco, Extended Abstracts, p. 369

Lettner, H., Bossew, P., Gastberger, M., Hubmer, A., Stemmer, M., Strebl, F., Papesch, W., Hromatka, A. (2002): Integrated methods for the environmental assessment of radiocesium in alpine landscapes..

In: Strand, P., Borretzen, P., Jolle, T. (eds.) International Conference on Radioactivity in the Environment. 1-5 Sept 2002, Monaco, Extended Abstracts, p. 360

Stemmer, M., Hromatka, A., Strebl, F. (2002): The role of microbial biomass on radiocesium immobilisation in undisturbed alpine meadow soils.

In: Society of Environmental Toxicology and Chemistry (Eds.): SETAC Europe 12th annual meeting: Challenges in Environmental Risk Assessment and Modelling: Linking Basic and Applied Research. 12-16 May 2002, Vienna, Austria, Abstractbook, p. 29

Strebl, F., Bossew, B., Lettner, H., Stemmer, M. (2002): Altitude dependency of 137Cs soil-plant transfer in Austrian alpine grasslands..

In: Strand, P., Borretzen, P., Jolle, T. (eds.) International Conference on Radioactivity in the Environment. 1-5 Sept 2002, Monaco, Extended Abstracts, p. 373

Vorträge

Stemmer, M., Hromatka, A., Strebl, F. (2002): The role of microbial biomass on radiocesium immobilisation in undisturbed alpine meadow soils.

SETAC Europe 12th annual meeting: Challenges in Environmental Risk Assessment and Modelling: Linking Basic and Applied Research, 12-16 May 2002, Vienna, Austria

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