Bei -150 °C lagern hier mehr als 500 000 Momentaufnahmen: Die Umweltprobenbank des Bundes archiviert Proben aus verschiedenen Lebensräumen in ganz Deutschland. Seit den 1980er Jahren lassen sich aus ihnen Umweltveränderungen ablesen. Unter Federführung der Universität Duisburg-Essen (UDE) entwickeln Forschende nun neue genetische Methoden, mit denen die Proben künftig noch mehr preisgeben – zum Beispiel über das Insektensterben und neu einwandernde Arten. Das Umweltbundesamt fördert das Projekt „TrenDNA“ mit 1,2 Millionen Euro.

Die Proben der Umweltprobenbank stammen aus Ökosystemen im Meer, im Süßwasser und an Land. Da sie über flüssigem Stickstoff bei ultratiefen Temperaturen lagern, bleibt sämtliche chemische und biologische Information erhalten, auch die Erbsubstanz. So lassen die Proben sich auch nach Jahrzehnten noch analysieren. Dieses Potenzial soll das Projekt „TrenDNA –Untersuchungen zur biologischen Vielfalt mit der Umweltprobenbank des Bundes“, in dem Forschende der UDE, der Universität Trier, der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung sowie des Fraunhofer Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME) zusammenarbeiten, nun deutlich erweitern. „Hochdurchsatzsequenzierung“ ist das Stichwort, der Lebensraum „Laubwald“ ein gutes Beispiel: Jedes Jahr werden an mehreren Standorten mehrere Kilogramm Laub tiefgekühlt, gemahlen und auf 200 Einzelproben verteilt in Stickstofftanks gelagert. Die dabei mitverarbeiteten Insekten, Spinnentiere, Pilze und Bakterien wurden bisher nicht beachtet, es interessierte vor allem die Schadstoffbelastung. Doch heute lassen sich aus diesem „Umwelt-DNA-Gemisch“ Marienkäfer, Blattwespe und alle weiteren Bewohner identifizieren: Wer bleibt, wer geht? Erste Studien deuten darauf hin, dass es in Gebieten mit starkem menschlichen Einfluss in den letzten Jahrzehnten deutliche Abnahmen der Artenzahl gibt.

„Wir werden die Erhebung von Biodiversitätsdaten nie dagewesener Breite aus der Umweltprobenbank standardisieren“, erklärt Jun.-Prof. Henrik Krehenwinkel, stellvertretender Projektsprecher aus Trier. „Denn nur mit verlässlichen Trendanalysen lassen sich frühzeitig Umweltprobleme erkennen und Maßnahmen ergreifen.“ Bis 2025 sollen ihre Methoden etabliert sein.

Quelle: Universität Duisburg-Essen