OligoNem – In situ Methoden mit Oligochaeten und Nematoden zur Bestimmung der Sedimentqualität

Sedimente spielen eine entscheidende Rolle für biogeochemische Kreisläufe, und benthische Prozesse unterstützen oft die Basis der aquatischen Nahrungsketten. Allerdings sind Sedimente oft belastet und können als Schadstoffsenken eine Gefahr für die benthischen Lebensgemeinschaften darstellen. Selbst dann, wenn keine Anzeichen einer Belastung im Wasser erkennbar sind, können Sedimente das Funktionieren der Ökosysteme stören. Es ist daher entscheidend, die Sedimentqualität zu bewerten, um das Risiko für aquatische Ökosysteme zu bestimmen. Integrierte Verfahren für die Bewertung der Sedimentqualität verwenden nicht nur physico-chemische und ökotoxikologische Analysen, sondern auch In-situ-Indizes, die die Vielfalt und die Empfindlichkeit von makrobenthischen Gemeinschaften bewerten. Nematoden und Oligochaeten sind hier besonders nützlich. 

Es wurden bereits zahlreiche Studien zur Verwendung von Oligochaeten zur Bewertung der biologischen Qualität von Sedimenten durchgeführt. Wir haben Indizes für feine/sandige Sedimente von Flüssen und Seen (IOBS- und IOBL-Oligochaeten-Indizes), aber auch für grobe Oberflächensedimente und die hyporheische Zone (Functional trait FTR-Oligochaeten-Index) getestet und entwickelt. Es konnten Wirkungsschwellen von Metallen in feinen/sandigen Sedimenten auf Oligochaeten-Gemeinschaften ermittelt werden (Vivien et al., 2020), und der TRF-Index erwies sich als geeignet, um die Auswirkungen von Kläranlageneinleitungen auf den Vorfluter zu erkennen (Vivien et al., 2019). Darüber hinaus wurden Oligochaeten-Methoden getestet und entwickelt, die auf der Identifizierung von Proben mit Hilfe der Molekularbiologie basieren (Vivien et al., 2016; 2017; 2019; 2020; 2023).

Wir haben die Oligochaeten- und Nematodenindizes gleichzeitig angewendet, um die Qualität von Fließssgewässersedimenten (Beauvais et al. 2020a; 2020b) und von Seesedimenten (Vivien et al., in Vorbereitung) zu bewerten. Es wurden Unterschiede in der biologischen Qualität zwischen den beiden Indizes festgestellt, die sich durch unterschiedliche Methoden zur Klassifizierung von Taxa als empfindlich und resistent gegenüber Verschmutzung erklären lassen. Es ist geplant, die Indizes für Oligochaeten und Nematoden in Seen in grösserem Umfang anzuwenden, um festzustellen, ob sie in diesem Umfeld neben dem Grad der Eutrophierung (Sauerstoffgehalt der Sedimente) auch die Auswirkungen von Schadstoffen toxischer Art (insbesondere Metalle, PCB und PAK) anzeigen können.

Publikationen

Pesce, S., Ferrari, B.J.D. et al. (2019) Recommandations d’un collectif franco-suisse d’experts pour une meilleure évaluation de la qualité écotoxicologique des sédiments par l’étude des communautés benthiques. Sciences Eaux & Territoires 55, 1-9
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Lefrançois, E., Apothéloz-Perret-Gentil, L., Blancher, P., Botreau, S., Chardon, C., Crepin, L., Cordier, T., Cordonier, A., Domaizon, I., Ferrari, B.J.D., Guéguen, J., Hustache, J.-C., Jacas, L., Jacquet, S., Lacroix, S., Mazenq, A.-L., Pawlowska, A., Perney, P., Pawlowski, J., Rimet, F., Rubin, J.-F., Trevisan, D., Vivien, R., Bouchez, A. (2018) Development and implementation of eco-genomic tools for aquatic ecosystem biomonitoring: the SYNAQUA French-Swiss program. Environmental Science and Pollution Research https://doi.org/10.1007/s11356-018-2172-2
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Vivien, R., Werner, I., Ferrari, B.J.D. (2018) Simultaneous preservation of the DNA quality, the community composition and the density of freshwater oligochaetes for the development of genetically based biological indices. PeerJ, DOI 10.7717/peerj.6050
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Vivien, R., Holzmann, M., Werner, I., Pawlowski, J., Lafont, M. and Ferrari, B.J.D. (2017) Cytochrome c oxidase barcodes for aquatic oligochaete identification: development of a Swiss reference database. PeerJ, DOI 10.7717/peerj.4122
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Vivien, R., Ferrari, B.J.D., Pawlowski, J. (2016) DNA barcoding of formalin‑fixed aquatic oligochaetes for biomonitoring. BMC Res Notes 9:342 DOI 10.1186/s13104-016-2140-1
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Vivien, R., Lejzerowicz, F., Pawlowski, J. (2016) Next-Generation Sequencing of Aquatic Oligochaetes: Comparison of Experimental Communities. PLoS ONE 11(2): e0148644
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Vivien, R., Lafont, M. (2015) Note faunistique sur les oligochètes aquatiques de la région genevoise et de Suisse. Revue suisse de Zoologie, 122:207-212
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