Saprobität

Das Saprobiensystem (abgeleitet von gr. saprós = faul, bios=leben) ist ein System zur Ermittlung des biologischen Verschmutzungsgrades (Saprobie) von Fließgewässern und Einordnung in Gewässergüteklassen anhand des Saprobienindex. Dazu nutzt man die im Gewässer aufgefundenen Saprobionten (verschiedene Arten von Pilzen, Bakterien und Protozoen, Kleinkrebsen und Insektenlarven) als Bioindikatoren.

Saprobität

Nach der so genannten Prager Konvention wird Saprobität folgendermaßen definiert:

Saprobität ist im Rahmen der Bioaktivität des Gewässers die Summe aller der Primärproduktion gegenüberstehenden Umsatzprozesse, also der mit einem Verlust an potentieller Energie verknüpften Vorgänge.

Die Saprobität von Gewässern kann umfassend folgendermaßen eingeteilt werden:

• Katharobität: fast keine Saprobionten, ausschließlich Grundwasser mit Trinkwasserqualität
• Limnosaprobität: sauberes bis verunreinigtes Oberflächengewässer, unterteilt in die Güteklassen nach Kolkwitz (s.u.)
• Eusaprobität: belebte Abwässer
• Ultrasaprobität: Flüssigkeiten, in denen keine biologische Aktivität mehr möglich ist

Von ökologischer Bedeutung ist die Limnosaprobität.

Zur Ermittlung der Gewässergüteklasse anhand des Saprobiensystems werden biozönotische Merkmale herangezogen und anhand dieser Zählergebnisse eine Einordnung des Fließgewässers in Gewässergüteklassen vorgenommen.

Biozönotische Merkmale

Bestimmte Arten von Saprobionten (Indikatororganismen) sind typisch für einen bestimmten Belastungsgrad des Fließgewässers mit organischem Material. Es lassen sich anhand der gefundenen Indikatoren vier verschiedene Gewässergüteklassen sowie deren Zwischenstufen ermitteln.

Güteklasse

Man unterscheidet nach Kolkwitz & Marsson Leitsaprobionten (Zeigerorganismen), die in einer

• oligosaproben Zone (Gewässergüteklasse I: unbelastet bis sehr gering belastet)
• β-mesosaproben Zone (Gewässergüteklasse II: mäßig belastet)
• α-mesosaproben Zone (Gewässergüteklasse III: stark verschmutzt)
• polysaproben Zone (Gewässergüteklasse IV: übermäßig verschmutzt)

heimisch sind.

Zur Unterscheidung werden 48 Arten von Leitsaprobionten herangezogen.

Saprobienindex

Jedem in einer Probe gefundenen Leitsaprobionten wird eine Häufigkeitsstufe, die sog. Abundanz (A), zugeordnet. Sie reicht von (A) = 1 (Einzelfund) bis (A) = 7 (massenhaft vorkommend).

Der Saprobienwert (s) ist eine ganze Zahl zwischen 1 und 4, wobei z.B. s = 1 einen Indikatororganismus für Oligosaprobie, s = 4 einen Indikatororganismus für Polysaprobie kennzeichnet.

Das Indikationsgewicht (g) kann den Wert 1,2,4,8 oder 16 annehmen, wobei ein Organismus mit höherem g eine kleinere Toleranz aufweist und somit für die betreffende Güteklasse einen umso spezifischeren Indikator darstellt.

Aus den Zahlen für alle in der Probe gefundenen Indikatororganismen wird der Saprobienindex nach folgender Formel berechnet:

$S = \frac{\sum_{i=1}^n A\cdot s\cdot g}{\sum_{i=1}^n A\cdot g}$

Die so errechnete Indexzahl wird meist unkritisch auf eine Kommastelle genau angegeben. Tatsächlich muss die Zuverlässigkeit ihrer Aussage aber mit den Methoden der mathematischen Statistik im Einzelfall ermittelt werden. Sie hängt stark vom Probenumfang und der Zahl der gefundenen Indikatorarten ab.

Chemische Korrelate

Die Saprobität wird mit allen Vorgängen in Zusammenhang gebracht, die im Wasser vorhandenen Sauerstoff verbrauchen. Maßstäbe für den Gesamtsauerstoffverbrauch sind der

• Chemische Sauerstoffbedarf (CSB), der durch Oxidation mit Kaliumdichromat bestimmt wird, und der
• Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB), der bestimmt wird, indem man in einer Wasserprobe die Abnahme des Sauerstoffgehalts in 2 bzw. 5 Tagen bei 20 °C im Dunkeln misst.

Ferner wird oft der organisch gebundene Kohlenstoff (TOC) als Maß der Belastung heran gezogen.

Hinweise auf Belastungen des Wassers aus organischen Quellen lassen sich aus Messungen der Stickstoffverbindungen Ammonium, Nitrit und Nitrat oder aus dem Gesamt-Phosphor gewinnen.

Diese chemischen Parameter sind schneller oder aktueller zu messen als der Saprobienindex. Sie stellen aber ein momentanes Bild der Belastung dar, während der biologisch bestimmte Index eine über längere Zeit entstandene und somit gemittelte Aussage über die Belastung ergibt.

Weblinks

• www.wasser-wissen.de – Wasser-Wissen-Lexikon für Wasser und Abwasser: Saprobiensystem
• Geografisches Institut des Universität Kiel (PDF)