Eliteprogramm für Postdocs: Adrian Mellage untersucht den mikrobiellen Abbau von Schadstoffen im Grundwasser

Adrian Mellage hat 2014 seinen Master in „Applied & Environmental Geoscience“ am Fachbereich Geowissenschaften in Tübingen abgeschlossen. Danach promovierte er in "Earth and Environmental Sciences" an der University of Waterloo in Kanada. Seit 2019 ist er wieder in Tübingen, diesmal als Akademischer Rat am Zentrum für Angewandte Geowissenschaften. Seine Forschung ist in der Arbeitsgruppe Hydrogeologie von Professor Olaf Cirpka angesiedelt.

Im geförderten Projekt werden Mellage und seine Doktorandin Cora Strobel effiziente und kostengünstige geoelektrische Methoden weiterentwickeln, mit denen sich Prozesse beim mikrobiellen Umsatz von Schadstoffen im Grundwasser über größere Flächen untersuchen lassen. Konventionelle Untersuchungen beruhen üblicherweise auf der Entnahme von Bodenproben aus Bohrungen, was meist teuer ist und deshalb nicht großflächig genug einsetzbar ist. Zudem spiegeln Proben nur eine Momentaufnahme des Bodenzustands zum Zeitpunkt der Entnahme wider.

Stattdessen nutzt das Team Elektroden, die auf den Boden gesetzt oder durch Kleinbohrungen in den Untergrund eingebracht werden. Über die Messung der elektrischen Polarisation des Bodens, die durch einen geringen elektrischen Strom erzeugt wird, kann die Aktivität von schadstoffzehrenden Mikroben im Grundwasser bestimmt werden. Damit lässt sich besser vorhersagen, ob und wie Mikroben beim Abbau von Schadstoffen im Grundwasser beteiligt sind. Die Messungen erlauben zudem, die Bewegung von Schadstoffen mit dem Grundwasserstrom zu erfassen und längerfristig die Entwicklung solcher „biogeochemischer Hotspots“ zu überwachen. Mellage unterstreicht die Interdisziplinarität seines Projekts, das auf biologische und chemische Prozesse im Untergrund abzielt. Die methodische Entwicklung erfolgt am Modell der Leitsubstanz Nitrat, das durch intensive Landwirtschaft hierzulande oft zu einer Verunreinigung des Grundwassers führt. Die Methode soll aber längerfristig auf viele verschiedene Schadstoffe anwendbar sein und zu einer Standard-Methode in der Umweltuntersuchung und Umweltberatung werden.

Adrian Mellage ist auch an der Lehre im Fachbereich Geowissenschaften beteiligt. “Das schafft eine Verbindung zu den Studierenden und macht es möglich, sie in der aktuellen Forschung einzubinden“, erklärt er. Viel Spaß macht ihm auch die Lehre im englischsprachigen Master-Programm „Applied & Environmental Geoscience“, in dem Studierende mit sehr unterschiedlichem akademischem und kulturellem Hintergrund zusammenkommen. 

Während der Pandemie muss auch Mellage Lehrvideos für seine Studierenden aufnehmen. Das sei gar nicht so schlecht: „Die Studierende können auf „Pause“ drücken und im eigenen Tempo lernen“, sagt er, „diese Option möchte ich nach der Pandemie beibehalten.“ 

Amanda Crain