Zink-Akkumulation in Thlaspi minimum (Brassicaceae)

Wien

2006

2 Abb.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

15436

200131840

Metalle sind natürliche Bestandteile des Bodens. Oft gelangen Schwermetalle aber durch den Menschen in die Natur. Anthropogen verunreinigte Böden entstehen vor allem durch industrielle Aktivitäten wie Erzbergbau, Verhüttung und Metallindustrie sowie durch Verbrennung fossiler Brennstoffe. Pflanzen, die mit hohem Schwermetallüberschuss im Boden (Rhizosphäre) physiologisch zurechtkommen, sind für die Forschung sehr interessant. Unter dem Schlagwort "Phytoremediation" beschäftigen sich Wissenschafter seit geraumer Zeit intensiv mit Metallhyperakkumulatoren - Pflanzen, die Metallionen in großen Mengen in ihren oberirdischen Organen speichern können und eine hohe Metalltoleranz aufweisen. Weltweit sind heute ca. 400 Pflanzenarten bekannt, die Schwermetalle (Ni, Zn, Cu, Pb, Cd, Co) hyperakkumulieren. Es wurden mehrere alte Abraumhalden (obere Halde, mittlere Halde, untere Halde) am Hochobir (Kärnten) untersucht und Boden- sowie Pflanzenproben hinsichtlich der Schwermetallgehalte analysiert. Thlaspi minimum (Abb. 1) ist in seiner Verbreitung auf die Karawanken, Steiner, Julischen und Venetianischen Alpen beschränkt und besiedelt als Schuttstauer alpine Kalkschutthalden. Der Hauptfokus der Untersuchung lag auf der Relation von Boden- und Pflanzenschwermetallgehalten sowie auf der Verteilung der Schwermetalle in der Pflanze und den verschiedenen Blattgeweben. Die Gesamtschwermetallgehalte einzelner Pflanzenorgane wurden mittels DCP-OES, der Schwermetallgehalt des Bodens mit ICP-OES bestimmt, die Verteilung einzelner Schwermetalle in verschiedenen Blattgeweben (Gefäßbünden, Mesophyll, Epidermis) mit Hilfe der energiedispersiven Röntgenmikroelementanalyse (EDXA). Die Bleigehalte nehmen von der unterirdischen Biomasse über die Sprossachse zu den Rosettenblättern hin deutlich ab. Die Zinkwerte waren in den oberirdischen Organen am höchsten, wobei in den Blättern die höchste Akkumulation festzustellen war. Bei der Analyse der unterschiedlichen Blattgewebe wurden in der Epidermis die höchsten Zinkwerte gemessen (Abb. 2). Der Vergleich der Boden- und Pflanzenzinkgehalte zeigt keine direkte Relation. Trotz großer Unterschiede in den Bodenwerten der Standorte liegen die gemessenen Zinkwerte in allen Pflanzen in der selben Größenordnung. An einem Standort (untere Halde) wurden direkt nebeneinander zwei unterschiedliche morphologische Ausprägungsformen ("normalblättrig" und "kleinblättrig") von T. minimum gefunden, wobei die Zinkgehalte in den "normalblättrigen" Ausprägungsformen höher waren. Thlaspi minimum ist aufgrund dieser Untersuchungen als Akkumulator-Typ zu bezeichnen, wenngleich die sehr hohen Werte, wie sie für Hyperakkumulatoren typisch sind, nicht erreicht wurden.