Zebrabärblinge

Bioindikatoren für die Düngemittelzulassung. Biologen im Fraunhofer-Institut in Schmallenberg im Sauerland testen an Zebrabärblingen, wie schädlich in Gewässer eingeleitete Chemikalien sind.

Noch ist es Nacht im Fraunhofer-Institut in Schmallenberg. Ein Dutzend Glasaquarien stehen in einem gekachelten, fensterlosen Raum. 240 Liter Wasser fasst ein Kasten, hunderte kleine Zebrabärblinge tummeln sich darin, einige nur wenige Millimeter groß, andere bereits erwachsen. Zwei, drei Zentimeter sind sie lang, mit den für Zebrabärblingen charakteristischen Längstreifen an der Seite. Ist die Nacht vorbei, beginnt bei den erwachsenen Fischen das tägliche Fortpflanzungsritual. „Die Weibchen legen jeden Morgen, wenn die Sonne aufgeht, also unser Licht hier angeht, ihren Laich ab. Die kommen aus dem randtropischen Bereich, die haben da ein Tageszeitenklima und kein Jahreszeitenklima, also bei denen ist sozusagen jeden Morgen Frühling, und dann legen die ihre Eier und wir können die jeden Tag gewinnen.“

Jeden Morgen Frühling

Jeden Tag eine neue Brut, das nutzt der Biologe Christoph Schäfers aus. Denn er will beobachten, wie schnell oder wie langsam die Zebrabärblinge wachsen, wenn sie Chemikalien ausgesetzt sind und ob möglicherweise ihre Nachkommen auch geschädigt werden. „Der Fisch ist in der Lage, sich innerhalb von drei Monaten so weit zu entwickeln, dass er vom Ei ab in dieser Zeit selbst Eier legen kann, die schon wieder die nächste Generation bilden. Man schafft also, einen vollständigen Lebenszyklus innerhalb von vier bis fünf Monaten einschließlich der nächsten Generation abzubilden.“

Jeden Tag wird das Chemiekonzentrat neu gemischt, zwei genau gleiche Mischungen werden über einen Schlauch in je ein Becken eingeleitet. Zur Sicherheit, denn so entsteht eine Vergleichsmessung, falls die Fische in einem Becken durch falsche Nahrung oder durch Fehler in der Technik zu Schaden kommen. „Da gibt es ein Qualitätskriterium, das sagt, es müssen mindestens 70 Prozent der eingesetzten Tiere überleben. Wir haben hier sehr erfahrene Mitarbeiter. Dieser Test hat hier im Moment eine Überlebensrate von über 90 Prozent.“

Junge Tiere sind durchsichtig

Zebrabärblinge sind als junge Tiere durchsichtig, das heißt durch Wasserverunreinigung verursachte Verfärbungen oder Eintrübungen sind leicht erkennbar. Die Biologen nutzen noch eine weitere Eigenschaft der Fische: Alle Zebrabärblinge werden erst einmal als Weibchen geboren. Einige wandeln sich dann in Männchen um – wenn alles gut geht und die Tiere nicht von außen beeinflußt werden, zum Beispiel durch Rückstände der Anti-Baby-Pille. „Wenn jetzt die Anti-Baby-Pille oder das Hormon der Anti-Baby-Pille gegeben wird als Östrogen wirkende Substanz, dann heißt das einfach, dass der Fisch viel länger braucht um gegen seine weiblichen Gonaden als Männchen sozusagen anzugehen, sozusagen umzudrehen in ne männliche und deswegen, weil er viel Energie und Zeit braucht, geht das auch aufs Wachstum. Der braucht erheblich länger, die Tiere fangen also an, viel später geschlechtsreif zu werden.“

Genaue Messungen

Biologe Christoph Schäfers misst solche Verzögerungen genau. Zwar werden chemische Substanzen wie das Hormon der Anti-Baby-Pille nur in Größenordnungen von tausendsel Milligramm in das Wasser eingebracht – doch diese geringen Mengen wirken sich bereits aus. Auch für die Zulassung von Pflanzenschutzmitteln sind solche Messungen wichtig. Allerdings benutzen die Schmallenberger dafür andere Methoden. „Diese Art von Testverfahren, die ist im Moment einzigartig, das gibt es weltweit nur hier bei uns.“

Denn Pflanzenschutzmittel gelangen nicht das ganze Jahr über in gleichen Mengen in die Gewässer – sie werden nur an einigen Tagen verwendet. Und genau dann entstehen hohe Konzentration, die im Labor nachgestellt werden müssen. „Das machen wir ganz einfach, in dem wir große 240 Liter fassende Becken nehmen. Unten hinein kommt Sediment. Dann teilen wir das Becken in drei verschiedene Abschnitte.“

400 000 Eier prüfen

In jeden Abschnitt wird eine verschieden alte Fischgruppe eingesetzt. Dann wird das Pflanzenschutzmittel oben aufgesprüht oder aufgerührt. Was passiert mit dieser Chemikalie, fragen sich die Forscher dann. Bleibt es in den Fischen oder geht es ins Sediment. Dann beginnt die penible Kleinarbeit: Die Biologen messen die Länge jedes Fisches, notieren Veränderungen beim täglich neu gelegten Fischlaich. „Es sind ungefähr 400 000 Eier, die gezählt werden. Jedes einzelne Ei wird daraufhin überprüft, ob es befruchtet ist oder nicht.“

Daten für die amtliche Zulassung

Fein säuberlich listen Christoph Schäfers und seine Kollegen auf, wie sich verschieden Schadstoff- Konzentrationen auswirken. Diese Daten muß der Hersteller des Pflanzenschutzmittels bei den Behörden für die Zulassung einreichen. Und die entscheidet über mögliche Auflagen beim Einsatz des Pflanzenschutzmittels, also wieviel Meter vom Ufer eines Gewässers entfernt es eingesetzt werden darf. Dieser Hinweis ist dann das einzige, was Landwirte, Gärtner und Eigenheimbesitzer über die Arbeit des Schmallenberger Labors erfahren.

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