Flussökosysteme auf dem Balkan werden zunehmend durch landwirtschaftliche, industrielle und abfallwirtschaftliche Belastungen beeinträchtigt. Die Vjosa mit einer Länge von 272 km und einem Einzugsgebiet von 6704 km2 in Albanien ist einer der letzten frei fließenden Flüsse Europas und wurde 2023 als Wild River National Park ausgewiesen. Aktuelle Konzepte beschreiben Flüsse als vierdimensionale Mosaike aus diskontinuierlichen Habitaten und betonen dabei unterschiedliche Triebkräfte des Wandels wie etwa die Hydrogeomorphologie. Die hyporheische Zone (HZ) – die unter- und seitlich des Flussbetts gelegenen Sedimente, in denen sich Oberflächen- und Grundwasser mischen – und ihre mikrobiellen Bewohner bleiben in solchen Konzepten häufig verborgen und unberücksichtigt. Dieses dynamische Ökoton ist jedoch ein integraler Bestandteil des Flusssystems, da es Nährstoffe, Elektronenakzeptoren (z.B. Sauerstoff) und Elektronendonoren (z.B. gelöste organische Substanz) über Auf- und Abstromprozesse umsetzt. Damit trägt die HZ maßgeblich zur Selbstreinigung des Flusses bei, indem sie Feststoffe filtert sowie Metalle und Spuren organischer Verbindungen in Porenräumen immobilisiert. Die Gemeinschaftsstruktur in der HZ ist hochgradig heterogen und wird stark durch die Mischung mit Oberflächenwasser beeinflusst. Diese Arbeit untersuchte die Dynamik der Zusammensetzung planktonischer mikrobieller Gemeinschaften in der HZ entlang longitudinaler und zeitlicher Gradienten. Darüber hinaus wurde die kleinräumige HZ-Heterogenität sowie die Durchmischung prokaryotischer Gemeinschaften nach Fluss–Nebenfluss-Mündungsereignissen analysiert. Proben wurden im Frühjahr und Herbst 2022 und 2023 an 28 Standorten mittels Bou-Rouch-Methode entnommen. Die Gewinnung von DNA/RNA und die 16S-rRNA-Amplicon-Sequenzierung erfassen die gesamte und die aktive prokaryotische Gemeinschaft. Die Ergebnisse zeigen eine ausgeprägte kleinräumige HZ-Heterogenität und unterstreichen die Bedeutung physikochemischer und biotischer Faktoren für die Gemeinschaftsassemblierung. Die Analyse der relativen Häufigkeiten ergab, dass Proteobacteria und Bacteroidota die dominanten Phyla in sowohl der Gesamt- als auch der aktiven Gemeinschaft sind. Saisonale Verschiebungen in Gemeinschaftszusammensetzung und -umsatz entsprachen Veränderungen in Abfluss und physikochemischen Bedingungen; dabei waren Herbstgemeinschaften generell diverser und schienen stärker durch stochastische Assemblierungsprozesse geprägt zu sein. Einzugsgebietsweite Analysen unter Verwendung von Flussnetz-Distanzen zeigten, dass die Unähnlichkeit der Gemeinschaften mit der Flussdistanz zunimmt, jedoch stärker durch Unterschiede in physikochemischen Umweltparametern als durch die Distanz allein beeinflusst wird. Die Untersuchung der HZ-Durchmischungsdynamik in einer Konfluenz ergab weder longitudinal noch saisonal ein klares Muster. Der Einfluss des Oberflächenwassers auf frei schwebende mikrobielle Gemeinschaften scheint gering zu sein, da die meisten Mischungsereignisse weniger als 18% unbekannten Gemeinschaftseinfluss aufwiesen – mit Ausnahme eines Standorts, an dem das Senkenhabitat tief im mäandrierenden Abschnitt des Hauptflusses lag. Dies lässt sich jedoch besser durch signifikante Unterschiede in Geomorphologie und Umweltparametern als durch die Durchmischung selbst erklären. Diese Studie liefert einen ersten Einblick in die mikrobiellen Assemblierungsprozesse in der HZ des naturnahen Vjosa-Einzugsgebiets.
Nick Beffort (Thu,) studied this question.