Die Wasser- und Lebensmittelsicherheit gegen giftige Cyanobakterien verstärken
Mikroorganismen sind wichtige Bestandteile der Meeres- und Süßwasserökosysteme, aber einige, wie Cyanobakterien (früher als Blaualgen bekannt), erzeugen starke Toxine. Cyanobakterien sind die Hauptursache für schädliche Algenblüten in Binnengewässern, die enorme Auswirkungen auf die Wasserqualität und die menschliche Gesundheit haben. Das Wachstum der schädlichen Algenblüten von Cyanobakterien wird durch einen übermäßigen Nährstoffgehalt des Wassers (Eutrophierung) begünstigt, der durch den Klimawandel und die zunehmende Umweltverschmutzung durch den Menschen noch verschärft wird. Zugleich begrenzen Klimawandel und Umweltverschmutzung die Verfügbarkeit von sauberem Wasser. Daher wird mit Cyanotoxinen kontaminiertes Wasser oft für den menschlichen Verzehr und die landwirtschaftliche Bewässerung verwendet, wodurch die menschliche Gesundheit gefährdet wird. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wurden über TOXICROP wichtige Wissenslücken in Bezug auf Cyanotoxine in Bewässerungsgewässern und deren Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die Lebensmittelsicherheit geschlossen und Sanierungskonzepte erstellt.
Reale multiregionale Daten zur Wasserverunreinigung mit Cyanotoxinen
Frühere Studien über die Kontamination von pflanzlichen Lebensmitteln durch mit Cyanotoxinen verunreinigtes Wasser wurden in erster Linie im Labor durchgeführt, wo die Szenarien stark vereinfacht wurden. „Diese Studien waren wichtig, um ein grundlegendes Verständnis der Auswirkungen dieser Schadstoffe auf die Entwicklung und Produktivität von Pflanzen (Ertragsverluste) und die Übertragung von Schadstoffen auf Pflanzen (Lebensmittelqualität) zu erlangen“, kommentiert Projektkoordinator Alexandre Campos vom Interdisziplinären Zentrum für Meeres- und Umweltforschung (CIIMAR) an der Universität Porto. TOXICROP baute mithilfe europäischer Beteiligter und Partnern aus Kolumbien, Kuba, Ägypten, Marokko und Peru auf diesen Grundlagen auf. Das Team prüfte Bewässerungswasser aus verschiedenen Ländern, Regionen und Quellen und führte sowohl Feld- als auch Laborstudien durch. Wichtig ist, dass TOXICROP die Kontamination mit Cyanobakterien in kaum erforschten, isolierten Regionen in Ägypten und Peru kartiert hat. Insgesamt trug das Projektteam zu einem besseren Verständnis der Risiken bei, die mit der Verwendung von mit Cyanobakterien verunreinigtem Wasser in der Landwirtschaft auf der ganzen Welt verbunden sind, und stützte gleichzeitig die bestehenden Bedenken hinsichtlich der Lebensmittelsicherheit.
Naturbasierte Lösungen für die Sanierung von mit Cyanotoxinen verunreinigtem Wasser
Außerdem entwickelte TOXICROP kostengünstige Technologien für die Wasseraufbereitung und die Beseitigung von Cyanobakterien, was für die Zukunft enorm wichtig ist. „turbasierte Lösungen haben sich als sehr wirksam erwiesen, um die Verschmutzung durch Cyanobakterien zu verringern. Dazu gehören der geschichtete Bodenaufbau und Pflanzenkläranlagen, also Lösungen, die sich natürliche physikalische und biochemische Prozesse zunutze machen. Bei der ersten Methode handelt es sich um eine bodenbasierte Infiltrations- und Perkolationsmethode, während es sich bei der zweiten um einen technischen Ansatz zur Wasserfiltration handelt, bei dem Feuchtgebietsvegetation, Böden und die damit verbundenen mikrobiellen Verbundgemeinschaften kombiniert werden“, bemerkt Campos.
Weltweite Zusammenarbeit gegen eine wachsende globale Bedrohung
Als Projekt der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen mit Beteiligten aus Drittländern meisterte TOXICROP Herausforderungen in Bezug auf Visa, Sprache und Kommunikation sowie kulturelle Unterschiede. Dies war sowohl persönlich als auch wissenschaftlich lohnenswert, stellt Campos fest. Das Projekt nahm eine wichtige Rolle bei der Aus- und Weiterbildung von Forschenden und bei der Förderung der internationalen wissenschaftlichen Zusammenarbeit ein. „TOXICROP hat dazu beigetragen, die Auswirkungen der schädlichen Algenblüten von Cyanobakterien auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu klären. Die neuen Daten werden die Erarbeitung aktualisierter Leitlinien für Cyanotoxingehalte in Bewässerungswasser unterstützen. Zudem sind unsere einfachen, natürlichen und kosteneffizienten Wasseraufbereitungstechnologien besonders in gefährdeten Regionen von Bedeutung, die keinen Zugang zu herkömmlichen Wasseraufbereitungstechnologien haben“, schließt Campos. TOXICROP hat 36 fachlich begutachtete Artikel verfasst, die die Interessengruppen in Zukunft unterstützen werden. Das Projektteam hat wesentlich dazu beigetragen, den Bedarf der Gesellschaft an sauberem, qualitativ hochwertigem Wasser für den menschlichen Verbrauch und die landwirtschaftliche Nutzung angesichts der wachsenden Bedrohung durch schädliche Algenblüten von Cyanobakterien zu decken.
Schlüsselbegriffe
TOXICROP, Cyanobakterien, Bewässerung, Cyanotoxine, schädliche Algenblüten, Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit, naturbasierte Lösungen, Eutrophierung, Sanierung
