Dynamische Schadstoffträger: Qualität der Schwebstoffe im Genfersee

Schwebstoffe sind ein oft unterschätztes, aber zentrales Kompartiment in Gewässern. Sie binden Nähr- und Schadstoffe und transportieren sie durch die Wassersäule. Eine neue Studie aus dem Genfersee zeigt, wie stark sich die chemische und ökotoxikologische Qualität dieser Partikel mit der Zeit verändern kann – und welche Rolle Extremwetterereignisse, Zuflüsse und biologische Prozesse dabei spielen.

Im Wasser von Seen treiben unzählige mikroskopisch kleine Partikel, sogenannte Schwebstoffe. Sie wirken wie mobile Sammler für Stoffe aus der Umgebung: Gelöste Substanzen werden an ihrer Oberfläche angereichert und weitertransportiert. Damit bilden die Partikel eine dynamische Verbindung zwischen Wassersäule und Sediment. Gerade diese Dynamik macht sie für Forschende besonders interessant. Während Sedimente eher ein langfristiges Archiv der Umweltbedingungen darstellen, spiegeln Schwebstoffe kurzfristige Veränderungen im Stoffhaushalt eines Sees wider.

Schwebstoffe als Schlüsselkompartment

Schwebstoffe dienen für viele Organismen als Nahrungsquelle, zugleich können sie Schadstoffe enthalten. Ihre chemische Zusammensetzung und mögliche Ökotoxizität geben daher wichtige Hinweise auf den Gesundheitszustand eines Sees. Das Oekotoxzentrum hat die Qualität der Schwebstoffe im Genfersee von März 23 bis April 24 charakterisiert. «Dank der Versuchsplattform LéXPLORE konnten wir in verschiedenen Tiefen Schwebstofffallen installieren und zur Probenahme verwenden», erklärt Projektleiterin Rébecca Beauvais. «Anschliessend haben wir die Partikel chemisch analysiert und ihre Wirkung auf das Wachstum und Überleben von Muschelkrebsen beobachtet.»

Wie erwartet war der Gehalt an Schwebstoffen im Sommer besonders hoch, da die Schneeschmelze zu einem erhöhten Eintrag durch die Rhone führt. Auffällig waren aber auch Spitzenwerte im Zusammenhang mit Starkregen und hohen Wellen, welche zur Resuspension von Sedimenten im See und seinen Zuflüssen führten.

Mit Hilfe von Schwebstofffallen wurden Schwebstoffe im Genfersee gesammelt.

Einflüsse auf Sterblichkeit und Wachstum der Muschelkrebse

Ein Viertel der gesammelten Schwebstoffproben wirkte toxisch auf Muschelkrebse, der Effekt auf die Sterblichkeit war tendenziell im Frühling am höchsten. Auch das Wachstum der Tiere wurde je nach Jahreszeit unterschiedlich beeinflusst: Im Sommer waren die Wachstumsraten signifikant höher als in den anderen Jahreszeiten. Während intensiver Niederschläge, verminderte sich das Wachstum der Tiere.

Metalle: Teilweise Überschreitungen von Richtwerten

Die Metallwerte für Cadmium und Blei lagen auf dem Niveau früherer Sedimenterhebungen, während die Werte für Chrom, Nickel und Zink wiederholt ihre Referenzwerte überschritten. Die Kupferkonzentration schwankte stark. Es gab jedoch keinen direkten Zusammenhang zwischen den erhöhten Metallkonzentrationen und den beobachteten Effekten auf die Muschelkrebse. In einzelnen Fällen erhöhte sich die Sterblichkeit trotz niedrigem Metallgehalt – ein Hinweis auf andere toxikologisch relevante Einflussfaktoren oder Mischwirkungen. Die Biotests bestätigten, dass die ökotoxikologische Qualität der Schwebstoffe im Genfersee zeitlich und räumlich dynamisch war.

Eine ergänzende Non-Target Analyse mittels hochauflösender Massenspektrometrie identifizierte in den Schwebstoffen 1473 organische Verbindungen mit unterschiedlichen Mustern je nach Jahreszeit. Auffällig war eine grünliche Probe im Frühjahr 2023, die eine hohe Übereinstimmung mit Stoffwechselprodukten von Cyanobakterien zeigte. Solche Verbindungen können potenziell toxisch auf Wasserorganismen wirken. Tatsächlich war die durchschnittliche Muschelkrebs-Sterblichkeit in diesem Zeitraum am höchsten.

Bedeutung für Monitoring und Gewässerschutz

Die Studie bestätigt, dass Schwebstoffe ein hochdynamisches Schlüsselkompartiment sind, das sowohl Einträge aus dem Einzugsgebiet als auch interne biologische Prozesse widerspiegelt. Eine zeitlich hochaufgelöste Überwachung erlaubt es, kritische Zeitfenster wie Algenblüten oder Extremwetterereignisse zu identifizieren, in denen erhöhte Risiken für Wasserorganismen bestehen können. Langfristig sollte geprüft werden, ob Schwebstoffe in Monitoringprogramme für Oberflächengewässer eingebunden werden sollten.

Publikation

Beauvais, R., Lafargue, O., Casado-Martinez, C., Ferrari, B. J. D., Dubois, N., & Pasche, N. (2026). Qualité des matières en suspension du Léman. Évaluation écotoxicologique et chimique. Aqua & Gas, 106(3), 38-46. , Institutional Repository