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Fast Facts
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Mercury-AMF Logo
Landmanagement
Regionaler Schwerpunkt
Burkina Faso
Ghana
Laufzeit
01.02.2019 - 31.01.2022
Fördervolumen
1.283.136 €
Förderkennzeichen
01LZ1709A-B
Kontakt

Koordinator: Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften

Ansprechpartner: Prof. Dr. Jens-Norbert Wünsche

Adresse: Emil-Wolff-Straße 25, 70599 Stuttgart

Tel.: +49 711 459-22368

E-Mail: jnwuensche@uni-hohenheim.de

 

Projektpartner

  • INOQ GmbH, Schnega

 

Projektpartner in Ghana und Burkina Faso

  • CSIR-CRI, Kumasi (Ghana)
  • CSIR-SRI, Kumasi (Ghana)
  • KNUST, Kumasi (Ghana)
  • ISSER, Accra (Ghana)
  • WASCAL, Ouagadougou (Burkina Faso)
  • INERA, Ouagadougou (Burkina Faso)
  • SOS Sahel, Ouagadougou (Burkina Faso)
Mercury-AMF

Phytoremediation quecksilberkontaminierter Abbaustätten in Ghana und Burkina Faso mittels arbuskulärer Mykorrhizapilze

In Ghana und Burkina Faso wird Quecksilber im handwerklichen Kleingoldbergbau eingesetzt. Landwirtschaftliche Flächen werden durch die Verwendung von Quecksilber kontaminiert, was drastische Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit hat. Im Verbundprojekt Mercury-AMF untersuchen Partner aus Deutschland, Ghana und Burkina Faso ein innovatives Verfahren zur Sanierung von Quecksilber-belasteten Böden in Westafrika. Als Lösungsansatz werden arbuskuläre Mykorrhizapilz (AMF)-Pflanzen-Systeme zur Quecksilber-Extraktion entwickelt und erprobt.

Folgen des kleingewerblichen Goldabbaus

Der kleingewerbliche, oft illegale Goldabbau in Ghana und Burkina Faso hat einen starken Einfluss auf die ökologische und sozioökonomische Entwicklung der anliegenden Gemeinden. Goldschürfer verwenden Quecksilber beim Abbau von Gold zur Amalgamierung. Dies ist ein Verfahren, bei dem goldhaltige Rohstoffe mit flüssigem Quecksilber verquickt werden. Das erhaltene flüssige Amalgam wird erhitzt, um das freie Gold zu erhalten. Folgen sind u.a. die Kontamination von Trinkwasser und landwirtschaftlicher Flächen sowie gesundheitliche Probleme bei im Bergbau tätigen Menschen. Um den negativen Folgen des Goldabbaus entgegenzuwirken, haben Ghana und Burkina Faso Gesetze zur Flächenrückgewinnung nach dem Goldabbau erlassen. Minenbetreiber sind dazu aufgefordert, Pflanzen anzubauen, die auf belasteten Böden wachsen und die Quecksilber-Konzentration im Boden stetig reduzieren können.

Goldabbaustätte in Burkina Faso. © Kommune Poura, Saidou Traoré
Goldabbaustätte in Burkina Faso. © Kommune Poura, Saidou Traoré

Tropische, stickstofffixierende Bäume (Leguminosen), die eine Symbiose mit stickstofffixierenden Knöllchenbakterien (Rhizobien) eingehen, zeigen ein vielversprechendes Potenzial für die gewünschte Rückgewinnung von Land zur landwirtschaftlichen Produktion, die sogenannte Phytoremediation. Zudem besitzen viele Leguminosen-Arten ein dichtes Geflecht feiner Wurzeln, welche mit Wurzelpilzen (Mykorrhiza) in Kontakt treten und eine dauerhafte Symbiose von Pilzen und Pflanze bilden können. Sehr wahrscheinlich verstärken diese Mykorrhizapilze mit ihrem dichten Geflecht aus Zellfäden (Hyphen) das Potenzial, quecksilberkontaminierte Böden zu sanieren.

Innovative AMF-Pflanze-Systeme

Auf diese Grundlage baut das Projekt Mercury-AMF auf. Die Forschenden wenden erstmals ein biologisch nachhaltiges arbuskuläres Mykorrhizapilz (AMF)-Pflanze-System zur Sanierung von quecksilber-kontaminierten Goldabbaustätten in Ghana und Burkina Faso an. Arbuskulären Mykorrhizapilze (Glomeromycetes) sind weit verbreitete Mykorrhiza-Pilze, die bäumchenartige Hyphenstrukturen innerhalb der Wurzelrindenzellen bilden. Das innovative Verfahren der sogenannten Mykophytoextraktion, das auf einer Symbiose von ausgewählten Pflanzen mit Mykorrhizapilzen basiert, soll zur Akkumulation von Quecksilber und somit zur Sanierung quecksilber-kontaminierter Standorte genutzt werden.

Partner aus Deutschland, Ghana und Burkina Faso leisten mit dem Projekt gemeinsam einen wichtigen Beitrag zur Aufklärung der Funktionsweise von Mykophytoextraktion bis zur konkreten Anwendung. Vor Ort werden unterschiedliche Stakeholder für die Nutzung der Ergebnisse zur Kommerzialisierung von Produkten und Dienstleitungen in Westafrika eingebunden.

Wissens- und Ergebnistransfer vor Ort

Die Phytoremediation von quecksilberbelasteten Böden durch AMF-Pflanzen-Systeme wurde bisher noch nicht durchgeführt und erfordert einen fundierten und interdisziplinären Forschungsansatz. Mercury-AMF erforscht mittels technologischer, boden-ökologischer und pflanzenphysiolgischer Grundlagen-forschung die Bioverfügbarkeit in Böden, die Akku-mulation von Quecksilber in verschiedenen Pflanzen, sowie Wechselwirkungen mit AMF in diesem Prozess. Gleichzeitig wird durch sozialwissenschaftliche Forschung der institutionelle und der sozioökono-mische Kontext für die Anwendung von AMF-Pflanzen-Systemen analysiert. Stakeholder-Gruppen wie Betriebsgesellschaften kommerzieller und kleingewerblicher Mienen, Personen aus Verwaltung, Politik und Wirtschaft werden bereits zu Beginn des Projekts involviert und mit Maßnahmen zum Kapazitätsaufbau begleitet. Dieser Ansatz garantiert die nachhaltige Verwendung der Ergebnisse in Ghana und Burkina Faso.

Symbiose zwischen Mykorrhiza-Pilzen und pflanzlichen Feinwurzeln. © INOQ GmbH
Symbiose zwischen Mykorrhiza-Pilzen und pflanzlichen Feinwurzeln. © INOQ GmbH

Im Rahmen des Projektes kann die INOQ GmbH in Zusammenarbeit mit örtlichen Unternehmen wie z. B. Baumschulen und Gärtnereien einen Phytoremediations- und Phytoextraktionsservice entwickeln. Nach einer Etablierungsphase auf dem ghanaischen und burkinischen Markt ist langfristig auch eine Markterschließung in anderen Regionen Afrikas geplant. Das Unternehmen möchte dabei verschiedene Beratungsdienstleistungen anbieten, wie den Aufbau von Infrastruktur, Training technischen Personals und Vor-Ort-Beratung für örtliche Behörden und Unternehmen. Der Zielmarkt für diese Dienst-leistungen umfasst eine Vielzahl an Ländern mit Bergbau-Aktivitäten in ähnlichen agroökologischen Zonen. Übergeordnet leistet das Projekt einen Beitrag zur Sanierung quecksilberbelasteter Böden in Ghana und Burkina Faso und damit zur Beseitigung entsprechender Umwelt- und Gesundheitsschäden.