Bewertung von Pontederia crassipes als Bioindikator für Schwermetalle im Manzala-See, Ägypten

Warum das für Seen und Menschen wichtig ist

Weltweit sammeln Seen und Flüsse leise giftige Metalle aus Landwirtschaft, Fabriken und Städten an. Diese Schadstoffe bauen sich nicht ab und können sich in der Nahrungskette anreichern – bis in die Fische, die wir essen. In Ägypten ist der Manzala-See für Tausende von Familien eine wichtige Quelle für Fisch und Einkommen, liegt jedoch flussabwärts großer Entwässerungskanäle. Die Studie stellt eine überraschend hoffnungsvolle Frage: Kann eine häufige, oft als Unkraut betrachtete Schwimmpflanze helfen, diese unsichtbare Metalllast im See zu erkennen und zu verringern?

Ein belebter See unter Druck

Der Manzala-See, Ägyptens größter Küstensee am Mittelmeer, trägt eine lebendige Fischereigemeinschaft, ist aber zugleich Senke für landwirtschaftlichen Abfluss, industrielle Einleitungen und Haushaltsabwässer. Die Autorinnen und Autoren entnahmen Wasserproben und Proben einer weit verbreiteten Schwimmpflanze, der Wasserhyazinthe (Pontederia crassipes), an drei Standorten, die stärker bzw. weniger verschmutzte Bereiche des Sees abdecken. Sie konzentrierten sich auf sechs problematische Metalle – Eisen, Zink, Kupfer, Blei, Nickel und Cadmium –, weil diese in Düngemitteln, Abwässern und Industrieeinleitungen häufig vorkommen und sowohl aquatisches Leben als auch die menschliche Gesundheit bei hohen Konzentrationen schädigen können.

Das Unkraut, das in schmutzigem Wasser gedeiht

Die Wasserhyazinthe ist berüchtigt für ihr explosionsartiges Wachstum und die Fähigkeit, Wasserflächen zu überziehen. Gerade diese Eigenschaften machen sie als natürliches Reinigungswerkzeug interessant: Sie produziert viel Biomasse, hat dicke, herabhängende Wurzeln und toleriert harte Bedingungen. In der Studie sammelten die Forschenden Wurzeln und Blätter der Pflanzen an jedem Standort, trockneten, mahlten und analysierten sie chemisch. Sie verglichen die Metallgehalte in den Pflanzenteilen mit denen im umgebenden Wasser anhand standardisierter Verhältniszahlen, die beschreiben, wie stark eine Pflanze Metalle aus dem Wasser aufnimmt und wie leicht sie diese von den Wurzeln in die oberhalb des Wassers liegenden Teile transportiert.

Wo sich die Metalle ansammeln

Das Seewasser selbst zeigte deutliche Hinweise auf starke Kontamination, insbesondere an der nordöstlichen Stelle, die den größten Entwässerungskanälen am nächsten liegt. Die Metallkonzentrationen folgten einem konsistenten Muster: Am höchsten war Eisen, gefolgt von Zink und Kupfer, während Blei, Nickel und Cadmium niedrigere, aber weiterhin besorgniserregende Werte aufwiesen. Im Inneren der Pflanzen fanden die Forschenden, dass die Wasserhyazinthe alle sechs Metalle aufnahm, diese jedoch überwiegend in ihren Wurzeln und nicht in den Blättern festhielt. Für jedes Metall und an allen Standorten lagen die Konzentrationen in den Wurzeln deutlich über denen des schwimmenden Blattwerks. Statistische Tests zeigten, dass mit steigenden Metallgehalten im Wasser auch die Gehalte in Wurzel und Blatt zunahmen – ein starkes Indiz dafür, dass der Metallgehalt der Pflanze die Verschmutzung des Sees widerspiegelt.

Wie die Pflanze als lebender Filter wirkt

Um den Nutzen der Pflanze zu beurteilen, berechneten die Forschenden drei Schlüsselverhältnisse. Die ersten beiden – wie viel Metall sich in Wurzeln bzw. Blättern im Vergleich zum Wasser anreichert – lagen generell über eins, was bedeutet, dass die Pflanze Metalle deutlich stärker konzentriert als das umgebende Wasser. Das dritte Verhältnis – wie leicht Metalle von der Wurzel ins Blatt gelangen – blieb für alle Metalle an allen Standorten unter eins. Dieses Muster zeigt, dass die Wasserhyazinthe sehr gut darin ist, Metalle aus dem Wasser zu entziehen und in ihren untergetauchten Wurzeln zu binden, sie jedoch nicht leicht in die oberhalb des Wassers liegenden Teile transportiert, die von Tieren gefressen werden könnten. Anders gesagt verhält sich die Pflanze eher wie eine stabilisierende Barriere als wie eine Pumpe, die Metalle in die Luft oder Nahrungskette verlagert.

Was das für Reinigung und Überwachung der Verschmutzung bedeutet

Weil die Metallgehalte in der Wasserhyazinthe die des umgebenden Seewassers eng nachzeichnen, kann die Art als lebender Indikator für Verschmutzung im Manzala-See und ähnlichen Feuchtgebieten dienen. Zugleich wirken ihre dichten Wurzelmatten wie Unterwasserfilter, die Eisen, Zink, Kupfer, Blei, Nickel und Cadmium einfangen und festhalten, die sonst frei im Wasser schwebten oder nur locker in den Schlamm absinken würden. Die Autorinnen und Autoren schließen, dass diese weit verbreitete Pflanze eine doppelte Funktion erfüllt: Sie ist sowohl ein sensibler Indikator für Schwermetallbelastung als auch ein natürlicher Stabilisator, der hilft, diese Metalle gebunden zu halten. Bei sorgfältigem Management könnte die Wasserhyazinthe Teil kostengünstiger Strategien werden, um Metallverschmutzung zu überwachen und zu reduzieren und so Fischbestände und Wasserqualität für Gemeinden zu schützen, die auf Seen wie den Manzala angewiesen sind.

Zitation: Ramadan, S., Elshamy, M.M. & Nafea, E.M. Evaluation of Pontederia crassipes as bioindicator of heavy metals in Lake Manzala, Egypt. Sci Rep 16, 14643 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-49783-7

Schlüsselwörter: Wasserhyazinthe, Schwermetallverschmutzung, Manzala-See, Phytofiltration, aquatischer Bioindikator