title: Comparison of groundwater microbial communities in a highly urban environment
Creators: name: König, Judith
Publisher: name: :none
Year: 2024

description: Diese Studie vergleicht die mikrobielle Zusammensetzung von urbanem Grundwasser der Städte Berlin und Wien im Gegensatz zu dem landwirtschaftlichen und suburban geprägten Grundwasser entlang der Mur in der Steiermark. In dieser Masterarbeit wurde die DNA der Grundwasserproben aus Wien extrahiert und sequenziert. Die Daten aus Berlin und der Steiermark wurden von der Arbeitsgruppe für Grundwasserökologie von Christian Griebler (Universität Wien) zur Verfügung gestellt. Untersucht wurde Sauerstoffgehalt, Nitratgehalt, Phosphatgehalt, Dissolved Organic Matter (DOC), Temperatur, Flächennutzung und Extraktionstiefe der Proben, Grundwassertiefe, elektrische Leitfähigkeit (EC), pH, Total Cell Count (TCC), intrazelluläres ATP sowie, Calcium, Magnesium, Kalium, Natrium, Chlorid und Sulfatgehalt. Die Statistik wurde mit R Studio gemacht. Das urbane Grundwasser hat eine hohe Alphadiversität im Vergleich zu Steiermarks ruralem Grundwasser. Die Betadiversität ist in der Steiermark am höchsten. Unterschiede bezüglich der mikrobiellen Zusammensetzung zwischen Stadt und Land können ebenfalls gefunden werden. Es gibt Hinweise auf stärkere Erwärmung im urbanen Wiener Grundwasser (Urban Heating) und einen damit einhergehenden Kaskadeneffekt (geringere Sauerstofflöslichkeit, hypoxische/ anoxische Zustände, anaerobe Prozesse, Methanogenese etc.), welcher die Grundwasserqualität verändern könnte. Die treibenden Kräfte für die mikrobielle Zusammensetzung sind Sauerstoff, Nitrat- und Temperatur. Jedoch korrelieren diese Variablen miteinander und anderen wichtigen Variablen wie DOC, Extraktionstiefe, pH, elektrische Leitfähigkeit und damit auch Ionen (Magnesium, Kalium, Natrium Calcium, Sulfat und Chlorid). In der Stadt beeinflussen Prozesse wie runoff und Abwasser, sowie anfallender Abfall von Neukonstruktionen von Häusern die Umweltparameter. Am Land werden die Parameter im Grundwasser von Düngung, alswohl von Pestiziden beeinflusst.
description: This study compares Viennese microbial groundwater composition to the groundwater samples of urban Berlin and rural Styria. For this thesis DNA of Vienna was extracted and sequenced. Berlin´s and Styria´s data was provided by the groundwater ecology group of Christian Griebler (University of Vienna). The set of parameters that are subject to analysis are the oxygen level, nitrate level, phosphate level, Dissolved Organic Matter (DOC), temperature, land use, extraction depth and groundwater table of the samples, electrical conductivity (EC), pH, total cell count (TCC), intracellular ATP as well as sulfate, chloride, magnesium, potassium, sodium and calcium were sampled. The statistics were done with R Studio. Urban groundwaters have a high alpha diversity, though Styria has the highest beta diversity. A pronounced difference between city and rural area regarding the microbial composition could be found. Additionally, there is evidence for higher heating in urban Vienna (urban heating effect) and a possible linked cascade effect (lower solubility of oxygen, hypoxic/ anoxic conditions, anaerobic processes, methanogenesis etc.), which changes groundwater quality. The driving forces of microbial community in groundwater are oxygen, nitrate and temperature. However, these factors correlate with each other as well as other variables such as DOC, extraction depth, pH, electrical conductivity and therefore also ions (magnesium, potassium, sodium, sulfate and chloride). In the cities the processes influencing the groundwater parameters are runoff as well as wastewater and construction waste. In the rural area the influencing factors are fertilizers and pesticides enhancing the nitrate value in groundwater.