Eine relativ einfache, kostengünstige Methode zur Filterung städtischer Regenwasserabflüsse steigerte in einer experimentellen Studie die Überlebensrate frisch geschlüpfter Koho-Lachse erheblich. Das sind die guten Nachrichten für die bedrohten Arten aus der von der Washington State University geleiteten Forschung. Die schlechte Nachricht: Ungefiltertes Regenwasser tötete fast alle von ihnen.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaft der gesamten Umwelt, stimmen mit früheren Untersuchungen an erwachsenen und jugendlichen Koho überein, bei denen festgestellt wurde, dass die Exposition gegenüber unbehandeltem Straßenabwasser, das bei Stürmen normalerweise in Wasserstraßen landet, zu einer Sterblichkeit von 60 % oder mehr führte. Bei den Coho-Jungtieren in dieser Studie war die Sterblichkeit aufgrund der Abflussexposition mit 87 % sogar noch höher.
Als das Regenwasser durch eine Biofiltrationsmethode geleitet wurde – im Wesentlichen Schichten aus Mulch, Kompost, Sand und Kies – überlebten fast alle Coho-Jungtiere, obwohl viele der resultierenden Fische kleinere Augen und Körpergrößen hatten als eine Kontrollgruppe.
„Diese Studie zeigt, wie anfällig die Fische sind, sobald sie schlüpfen, durch die giftigen Auswirkungen des abfließenden Regenwassers“, sagte Hauptautorin Jen McIntyre, außerordentliche Professorin an der School of the Environment der WSU. „Biofiltration scheint bei der Verhinderung dieser akuten tödlichen Toxizität sehr wirksam zu sein. Wir haben auch festgestellt, dass sie einige der subletalen Wirkungen verhindert, aber nicht alle.“
Um die Auswirkungen des Abflusses und mögliche Eingriffe zu verstehen, führten die Forscher Experimente mit etwa 8.400 befruchteten Koho-Eiern durch und setzten einen Teil davon direkt dem Abfluss aus, der von 15 Stürmen in der Gegend von Seattle erzeugt wurde. Dieses Wasser enthielt eine Vielzahl von Verunreinigungen, darunter gelöste Metalle und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, eine Klasse von Chemikalien, die mit fossilen Brennstoffen in Verbindung gebracht werden.
Coho-Eier haben eine dicke Schale und alle Embryonen überlebten die verschiedenen Behandlungen, aber sobald sie schlüpften, starben die meisten jungen Fische, sogenannte Alevins, in der Gruppe, die dem Abfluss ausgesetzt war.
Diese hohe Sterblichkeit in verschiedenen Lebensstadien von Süßwasser-Kohos könnte erklären, warum Kohos aus einigen Bächen vollständig verschwunden sind, sagte McIntyre.
Diese Experimente wurden vor der Identifizierung der reifenbezogenen Verbindung 6PPD-Chinon durchgeführt, die für Koho-Lachs besonders tödlich ist. Die Autoren stellten fest, dass die in dieser Studie beobachtete Mortalität bei den Alevinen, die dem Abfluss ausgesetzt waren, mit anderen Untersuchungen übereinstimmt, bei denen Fische direkt dieser Chemikalie ausgesetzt wurden.
In dieser Studie setzten die Forscher auch eine andere Gruppe von Alevinen Abwässern aus, die zuvor eine Biofiltration durchlaufen hatten. Mit der Methode konnten die meisten Verunreinigungen entfernt werden, und die Fische überlebten ähnlich schnell wie eine Kontrollgruppe, die nur in sauberem Wasser aufgewachsen war.
Die Implementierung der Biofiltration ist zwar relativ kostengünstig, stößt jedoch auf einige Hürden – vor allem, weil dafür Land für diese künstlichen Bodensysteme reserviert werden muss. Eine solche grüne Infrastruktur ist heute für alle neuen Entwicklungen im Bundesstaat Washington erforderlich, aber die überwiegende Mehrheit der bereits etablierten bebauten Umgebungen verfügt nicht über sie.
Die Einführung einer stärkeren Biofiltration würde sowohl Silberbarschfischen als auch anderen Fischen, die empfindlich auf städtische Abflüsse reagieren, wie dem Stahlkopffisch, helfen, ist aber nur ein Teil der Lösung, sagte McIntyre.
„Wir müssen auch der Quellenkontrolle mehr Aufmerksamkeit schenken und herausfinden, welche Chemikalien die schlimmsten sind“, sagte sie. „Anstatt sie nur am Ende herauszufiltern, können wir mehr tun, um zu verhindern, dass sie überhaupt in den Abfluss gelangen.“
Mehr Informationen:
Jenifer K. McIntyre et al., Bioretentionsfiltration verhindert akute Mortalität und reduziert chronische Toxizität für Koho-Lachs (Oncorhynchus kisutch) im frühen Lebensstadium, der gelegentlich städtischem Regenwasserabfluss ausgesetzt ist. Wissenschaft der gesamten Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.165759