Original paper

Siedlungsdichte und Verteilung von Bakterien im Grundwasserbereich

[Number and Distribution of Bacteria in the Groundwater Environment]

Nehrkorn, Alexander

Kurzfassung

Der Grundwasserbereich wird gekennzeichnet durch eine Reihe einschränkender Bedingungen für die Existenz von Leben, u. a.: - räumliche Enge, insbesondere in Porengrundwasserleitern, - Dunkelheit; daher keine photosynthetische Primärproduktion, - geringe Konzentrationen an heterotroph verwertbaren Nährstoffen, - langsamer konvektiver und diffusiver Stofftransport bei niedrigen Dauertemperaturen. Als Lebensraum bietet der Grundwasserbereich daher nur Kleinlebewesen mit entsprechender Anpassung begrenzte Existenzmöglichkeiten. Im Vordergrund stehen Bakterien, in manchen Bereichen lassen sich Rudimente anschließener Nahrungsketten (Sandlückenfauna) feststellen. Die Besiedlungsdichte ist sehr unterschiedlich, zwischen 102 und 105 pro ml, in Abhängigkeit von der Tiefe und anderen Faktoren. Insbesondere sind die Bakterienzahlen im Wasser um ca. 2 Zehnerpotenzen niedriger als die an der festen Phase. Stoffliche Unterschiede auf engstem Raum führen zu weiteren Differenzen der Bakterienverteilung. Wie Merkmalsanalysen insolierter Bakterienstämme mit nachfolgender Clusteranalyse zeigen, muß für jede einzelne Probe eine eigene, in sich ebenfalls stark diverse Bakteriengemeinschaft angenommen werden. Der Porengrundwasserbereich und seine Besiedlungsstruktur stellt sich bei großräumig eher gleichförmigen Milieueigenschaften als unerwartet differenziert in kleinen Dimensionen dar.

Abstract

The groundwater area is characterized by various handicaps for the existence of organisms: - restricted spaces, especially in pore groundwater, - darkness, and therefore no photosynthesis, - low concentrations of utilizable organic matter, - slow transport of diluted substances by convection or diffusion. Therefore only very few and small organisms which are adapted to these conditions can live in the groundwater area. Most of them are bacteria, followed by rudimentary food chains (gap. fauna, "Lückenfauna"). Concentrations of bacteria are different, ranging from 102 to 105 per ml, depending on the depth and other factors. In addition, cell counts from solid matter are two to three log-rates higher than counts in water. As could be demonstrated by character analysis of isolated strains and subsequent cluster analysis, bacterial community structure is extremely diverse in every single sample of water or solid matter. The groundwater area, appearing uniform macroscopically, from the view of microbial life is to be recognized as unexpectedly differentiated into microhabitats of very small extents.

Keywords

Aquifergroundwaterbacteriamicro-environmentcommunity analysiscluster analysisdistribution