Grundwasser ist eine wichtige globale Ressource für Industrie, Landwirtschaft, geothermische Nutzung und Trinkwasser und das weltweit größte terrestrische Süßwasser-Biom beherbergt. Der Klimawandel und anthropogene Aktivitäten verursachen vielfältige Veränderungen im System Grundwasser. Während die physikochemischen Folgen bereits weitreichend erforscht sind, sind die Konsequenzen für Grundwasserökosysteme kaum bekannt. Ein genaues Verständnis dafür, wie diese empfindlichen Ökosysteme auf verschiedene Stressoren, wie einen Temperaturanstieg, Sauerstoffmangel, eine veränderte Flächennutzung und chemische Verschmutzung reagieren, ist entscheidend für ein nachhaltiges Grundwassermanagement, insbesondere in Städten.

Unsere Studie liefert einen räumlichen und zeitlichen Überblick über die Grundwasserfauna (Stygofauna) in Berlin, mit dem Ziel Veränderungen aufgrund natürlicher oder anthropogener Einflüsse zu identifizieren. Dazu wurden die Stygofauna und (hydro-)geologische, standortspezifische, klimatische und physikochemische (Wasser-)Parameter an mehr als 300 Messstellen in Berlin analysiert. Zudem werden ökologische Bewertungsansätze angewendet und hinsichtlich ihrer Eignung und Robustheit bewertet.

Generell weisen die Messstellen in Berlin eine geringe Besiedlungsdichte auf, die Nematoden, Milben, Oligochaeten und Crustaceen enthält, aber von Oberflächen(nahen)-Arten dominiert ist. Die städtisch geprägte Landnutzung, der Gehalt an gelöstem Sauerstoff und der Austausch mit Oberflächengewässern sind wichtige Faktoren, die die Besiedlung der Messstellen durch Fauna beeinflussen. Im Allgemeinen weisen urbane Standorte mit niedrigem Sauerstoffgehalt und teilweise vorkommenden Schadstoffkonzentrationen ungünstige Lebensbedingungen auf. Im Gegensatz dazu enthalten Standorte außerhalb des Stadtzentrums, wie in Naturschutzgebieten und in der Nähe von Oberflächengewässern, eine vielfältigere Fauna mit mehr Individuen. Sechs Untersuchungsstandorte wurden für eine detaillierte Bewertung der relevanten Einflüsse auf die Stygofauna ausgewählt. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wurde ein konzeptionelles Modell entwickelt, um faunistische Prozesse und Wechselwirkungen im Hauptgrundwasserleiter unter Berlin darzustellen. Jedoch sind bestehende Bewertungsansätze auf Berlin nicht anwendbar, da mehr als 90 % der Messstellen anoxische Verhältnisse aufweisen und eine Besiedlung nur sporadisch und meist lokal vorhanden ist.

Die Ergebnisse unserer Studie zeigen heterogene und zeitlich veränderliche Bedingungen im urbanen Grundwasser von Berlin als Lebensraum, die eine eindeutige Charakterisierung und Bewertung der ökologischen und faunistischen Bedingungen mit den bestehenden Bewertungsansätzen erschweren. Um die Dynamik in urbanen Zentren wie Berlin besser zu verstehen, wird ein neuer Ansatz benötigt, der weitere Parameter, wie Sauerstoffgehalt, Abstand zu Oberflächengewässern, Nahrungsangebot und die lokale Geologie, beinhaltet. Aus diesen Erkenntnissen soll dann ein Prognosemodell abgeleitet werden. Darüber hinaus sollten Informationen über urbane Grundwasserökosysteme für eine nachhaltige Nutzung des Untergrunds in die Stadt- und Energieplanung integriert werden. Zudem sind Studien mit großflächigen, wiederholten Messkampagnen erforderlich, um die Ergebnisse zu verifizieren und um die Funktion, Einflussfaktoren und Auswirkungen auf Grundwasserökosysteme zu untersuchen.