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Abstract

Jedes Lebewesen ist auf die Zufuhr von Energie und verwertbaren Substanzen zur Vermehrung und Aufrechterhaltung des Stoffwechsels angewiesen. Im Gegensatz zu oberirdischen Ökosystemen erfolgt im Grundwasser kein Energieeintrag durch das Sonnenlicht. Die Organismen des Grundwassers beziehen ihre Energie aus der Umsetzung organischer oder anorganischer Substrate (Chemotrophie) und bilden ihre Biomasse aus der gelösten organischen Substanz (Heterotrophie) oder aus der Fixierung von anorganischem CO2 (Autotrophie). Insbesondere die Gruppe der Bakterien ist durch eine extreme Vielfalt an möglichen Stoffwechselprozessen gekennzeichnet. Sie beinhaltet aerobe Bakterien, die ihre Atmung mit Sauerstoff betreiben, sowie anaerobe Bakterien, die Atmungsprozesse mit Nitrat (Denitrifikation), Fe(III), Mn(IV), Sulfat oder Carbonat (Methanogenese) durchführen können. Weitere Bakteriengruppen von großer Bedeutung für die Beschaffenheit des Grundwassers sind Nitrifikanten, die Ammonium zu Nitrat umsetzen. Im Nahrungsgefüge des Ökosystems Grundwasser erfolgt der Eintrag von verwertbaren Substraten über die ungesättigte Bodenzone. Die mit dem Wasser transportierten gelösten Substrate werden zunächst von Bakterien verwertet, worauf sich eine Nahrungskette über Protozoen und höhere Organismen wie Kleinkrebse und Anneliden ausbilden kann. Die jeweils dominierenden biologischen Prozesse sind abhängig von den spezifischen Randbedingungen am Standort.