Eine gefährliche Kombination für Frösche Selbst in nicht-tödlichen Mengen kann Nitrat für Amphibienpopulationen tödlich sein

Auch wenn sie für sich genommen nicht tödlich sind, können verschiedene Umweltfaktoren zusammenwirken und zum globalen Aussterben der Amphibien beitragen. In einer Laborstudie hat eine Forschungsgruppe der Technischen Universität Braunschweig gezeigt, dass Nitrat in Kombination mit Temperaturstress die Anpassungsfähigkeit von Amphibien beeinträchtigt, selbst in subletalen Dosen. Die Ergebnisse der Forscher der Gruppe für Naturschutzphysiologie und Ökotoxikologie des Zoologischen Instituts wurden nun im „Journal of Experimental Biology“ veröffentlicht.

Die Gruppe um die Biologin Dr. Katharina Ruthsatz von der TU Braunschweig führte mehrere Experimente mit einer heimischen Amphibienart durch, dem Europäischen Grasfrosch (Rana temporaria), dessen Population in den letzten Jahren stark zurückgegangen ist. Als Beispiel-Stressoren wählten sie Temperaturstress und Nitratbelastung, da diese Stressoren einen erheblichen Einfluss auf Amphibiengewässer in Deutschland haben, da der Beginn der Amphibienbrutzeit mit dem Beginn der landwirtschaftlichen Bodenbearbeitung zusammenfällt. In dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt untersuchten sie, wie sich Temperatur- und Nitratbelastung auf die Larven des Grasfrosches auswirken.

Anpassungsfähigkeit der Larven gefährdet

Ektotherme Tiere wie Amphibien haben die Fähigkeit, sich an höhere Temperaturen anzupassen, indem sie ihre Entwicklungsrate beschleunigen, sodass ihre Larven das Wasser schneller verlassen und als kleine Frösche überleben können. Diese Anpassungsfähigkeit ist jedoch mit hohen Energiekosten verbunden. Diese entstehen aber auch im Zusammenhang mit Belastungen durch Umweltschadstoffe wie Nitrat, da Entgiftungsprozesse ebenfalls viel Energie erfordern. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass zusätzliches Nitrat die Anpassungsfähigkeit von Amphibienlarven verringert. Sie sind weniger flexibel in ihrer Entwicklungsrate, was dazu führen kann, dass sie länger in belasteten Gewässern verbleiben. Sie sind auch weniger in der Lage, ihren Energieverbrauch bei steigenden Temperaturen zu stabilisieren, und zeigen eine geringere Hitzetoleranz. Diese Effekte wurden nicht nur bei sehr hohen Nitratkonzentrationen (100 mg/l), sondern auch bei moderaten Konzentrationen (50 mg/l) beobachtet.

„Das ist besonders besorgniserregend“, sagt Dr. Ruthsatz. “Angesichts zunehmender Hitzewellen im Zusammenhang mit dem Klimawandel könnte dies schwerwiegende Folgen haben. Bisher handelt es sich um eine Studie unter Laborbedingungen, aber wir arbeiten derzeit daran, diese Effekte unter natürlichen Bedingungen zu erforschen. Die Überwachung durch die EU zeigt bereits, dass viele Oberflächengewässer mehr als 50 mg/l Nitrat enthalten und dass die Verschmutzung in den letzten Jahren nicht abgenommen hat. Unsere Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, den Eintrag von Nitrat in Oberflächengewässer zu vermeiden – nicht nur für Amphibien, da ähnliche Auswirkungen auch für andere Lebewesen zu erwarten sind.“