Algenkulturen

Was grünt so grün?
Algen sind faszinierende Lebewesen, die überall dort vorkommen, wo es Wasser gibt. Man findet sie im Meer, in Seen, in Flüssen und sogar in Pfützen. Manche Algen brauchen nicht einmal flüssiges Wasser – ihnen reicht die Feuchtigkeit der Luft! Diese pflanzenähnlichen Lebewesen betreiben Photosynthese, genau wie wir es von anderen Pflanzen kennen. Das heißt, sie nutzen das Sonnenlicht, um Energie zu gewinnen und Sauerstoff zu produzieren.

Algenblüte im Müggelsee. | Foto: Luc De Meester

Algen gibt es in den unterschiedlichsten Farben und Formen. Manche sehen aus wie winzige Bäumchen, andere wie bunte Fäden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler schätzen, dass es etwa 400.000 verschiedene Algenarten gibt, von denen bisher nur ein kleiner Teil bekannt ist. Wie Pflanzen und Tiere haben auch Algen Zellen mit einem Zellkern und gehören damit zu den so genannten eukaryotischen Lebewesen.

Oft sind Algen so klein, dass man sie mit bloßem Auge nicht erkennen kann. Unter für sie günstigen Bedingungen können sie sich aber massenhaft vermehren und als grüne Teppiche auf der Wasseroberfläche sichtbar werden. Solche Algenblüten können problematisch sein, da einige Algenarten Giftstoffe produzieren. Diese Toxine können das Badevergnügen trüben und für Fische und andere Tiere gefährlich sein.

Trotz dieser Probleme spielen Algen eine wichtige Rolle in der Natur. Sie produzieren einen großen Teil des Sauerstoffs, den wir zum Atmen brauchen, und sind eine wichtige Nahrungsquelle für viele Wassertiere.

Es gibt viele verschiedene Gruppen von Algen:

Grünalgen 

Diese Algen enthalten Chlorophyll, das für die Photosynthese verantwortlich ist, und sind daher grün. Grünalgen kommen im Süßwasser, im Meer und sogar auf feuchtem Boden vor. Einige Arten, wie Acutodesmus obliquus, wachsen so schnell, dass sie auch zur Gewinnung von Biokraftstoffen verwendet werden können.

Braunalgen 

Braunalgen sind durch Farbstoffe wie Fucoxanthin braun gefärbt und kommen hauptsächlich im Meer vor. Zu ihnen gehören auch sehr große Algen wie der Seetang.

Rotalgen

Rotalgen besitzen rote Farbstoffe wie Phycoerythrin, die ihnen ihre charakteristische rote Farbe verleihen. Diese ermöglichen es, in tiefen Gewässern Photosynthese zu betreiben. Rotalgen kommen deshalb häufig in der Tiefsee, aber auch in flachen Küstengebieten vor. 

Haptophyten

Diese einzelligen Algen haben gelbe bis braune Chloroplasten und können sowohl Photosynthese betreiben als auch kleine Beuteorganismen jagen. Die meisten Arten leben im Meer, nur wenige im Süß- oder Brackwasser. Prominente Vertreterin dieser Gruppe ist die Goldalge Prymnesium parvum. Sie wächst normalerweise nur dort, wo Süß- und Salzwasser aufeinandertreffen – im Brackwasser. Doch im Sommer 2022 führten salzhaltige Abwässer in der Oder zu einer gefährlichen Massenvermehrung. Die Goldalge setzte Zellgifte – sogenannte Prymnesine – frei, die die Kiemen der Fische zerstörten. Im deutsch-polnischen Grenzfluss führte dies zu einem Massensterben von 1.000 Tonnen Fischen sowie von Muscheln und Weichtieren.

Kieselalgen

Kieselalgen sind einzellige Algen mit einer Zellwand aus Kieselsäure. Sie sind auf unserem Planeten äußerst zahlreich und tragen wesentlich zur Produktion von Sauerstoff bei. Jeden vierten Atemzug verdanken wir ihnen. Und sie haben noch weitere Eigenschaften, die Forscherinnen und Forscher verblüffen: Kieselalgen leben in Schalen aus Glas, die wie ein Fenster Sonnenlicht hindurchlassen. Diese Schalen sind mit winzigen Nanoporen ausgestattet, die mit Licht in einer Weise interagieren, wie wir es sonst nur aus der Spitzentechnologie kennen – etwa aus der Telekommunikation, dem Quantencomputing und der Photovoltaik. 

Blaualgen (Cyanobakterien)

Obwohl Cyanobakterien eigentlich Bakterien sind, werden sie oft als Blaualgen bezeichnet. Einige von ihnen betreiben Photosynthese und produzieren Sauerstoff. Sie können aber auch Giftstoffe bilden, die für Mensch und Tier gesundheitsschädlich sind. Um die Gesundheit nicht zu gefährden, werden deshalb Badestellen von den zuständigen Behörden regelmäßig auf Cyanobakterien und deren Toxine untersucht. Blaualgen kommen sowohl im Süß- als auch im Meerwasser vor.

Ansprechpersonen

Jan Köhler

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Photosynthese und Wachstum von Algen und Makrophyten

Karla Münzner

Postdoktorand*in
Forschungsgruppe
Photosynthese und Wachstum von Algen und Makrophyten

Stella A. Berger

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Phytoplanktonökologie

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