Die Studie gibt Aufschluss über die Grenzen des Zooplanktons bei der Inaktivierung von mit Krankheitserregern kontaminiertem Wasser

Wissenschaftler der University of Texas in El Paso und der Stanford University waren kürzlich überrascht, als sie herausfanden, dass die natürliche Gemeinschaft des Zooplanktons – winzige Wassertiere, die sich bekanntermaßen von Bakterien ernähren – in Süß- und Salzwasser Wasser reinigt, das mit fäkalen Mikroorganismen kontaminiert ist.

Die Forschung, veröffentlicht im Biology Journal mSphereenthüllt wichtige Erkenntnisse über die Grenzen des Zooplanktons bei der Behandlung von Gewässern, die mit fäkalen Organismen kontaminiert wurden, sagte das Team.

Eine Wasserqualitätsinventur in den USA aus dem Jahr 2017 ergab, dass über 50 % der Flüsse, Buchten und Flussmündungen für mindestens eine Nutzung unsicher waren, in vielen Fällen aufgrund von Fäkalienverunreinigungen.

„Wenn Abwasser in saubere Gewässer gelangt und Menschen damit in Berührung kommen, kann es bei Menschen zu Krankheiten führen“, sagte Lauren Kennedy, Ph.D., Assistenzprofessorin für Bauingenieurwesen an der UTEP und korrespondierende Autorin des Buches Studie.

„Unsere Forschung versucht zu verstehen, welche Faktoren dazu führen können, dass Krankheitserreger Menschen nicht infizieren können. Mit anderen Worten: Wie lange dauert es, bis das Wasser ohne jegliche Eingriffe von außen wieder für die Erholung geeignet ist?“

Kennedy erklärte, dass Wasser aus Abwasser- und Klärgruben aufgrund von Unfällen, unzureichender Wasseraufbereitung oder korrodierter Infrastruktur versehentlich in Süßwasserkörper gelangen kann.

Die Autoren stellten die Hypothese auf, dass Zooplankton, das natürlicherweise im Wasser vorhanden ist, Mikroorganismen durch fäkale Kontamination abgrasen könnte, wodurch die Organismen inaktiviert und das Wasser effektiv „gereinigt“ würden.

Um diese Idee zu testen, fügte das Team ein Virus namens MS2 und das Bakterium E. coli zu Süß- und Salzwasserproben aus der San Francisco Bay in Kalifornien hinzu.

MS2 und E. coli gelten laut Kennedy als nützliche Stellvertreter für die wissenschaftliche Forschung, da sie in hohen Konzentrationen im Abwasser vorhanden sind und ihr Vorhandensein oft auf eine fäkale Kontamination in der Umwelt hinweist. Die Wasserproben enthielten von Natur aus sowohl „große“ Partikel wie Zooplankton, Sand und Schmutz als auch „kleine“ oder gelöste Partikel wie Salz.

Sie fanden heraus, dass die großen Partikel, darunter Zooplankton, keinen signifikanten Einfluss auf die Inaktivierung der Pathogen-Proxies hatten. Die kleinen Partikel schienen jedoch eine größere Wirkung zu haben. Die Erreger-Proxies wurden in stark salzhaltigem Wasser, beispielsweise Meerwasser vom San Pedro Beach, schneller inaktiviert.

„Ich bin stolz, dass wir eine weitere Perspektive für die Sanierungsbemühungen von Oberflächengewässern bieten konnten“, sagte Kennedy.

Die Forschung, fügte sie hinzu, sei ein wichtiger Schritt vorwärts zum Verständnis der Grenzen des Zooplanktons als natürlicher „Reiniger“ von kontaminiertem Wasser. Die nächste Phase der Forschung wird sich auf die Auswirkungen des Salzgehalts auf das Überleben von Krankheitserregern in kontaminierten Gewässern konzentrieren.

„Ich bin stolz darauf, dass unser Team diese wichtige Arbeit geleistet hat“, sagte Carlos Ferregut, Ph.D., Vorsitzender der Abteilung für Bauingenieurwesen. „Die Forschung von Dr. Kennedy und ihrem Team liefert wertvolle Einblicke in die Herausforderungen der Pathogeninaktivierung, insbesondere in Bereichen, in denen Abwasser die menschliche Gesundheit gefährden kann.“