Grundwasserökosysteme sind die wichtigsten Trinkwasserquellen weltweit, aber sie sind durch Kontamination und Übernutzung bedroht. Erdölverschmutzungen sind die häufigste Kontaminationsquelle, und die hohe Kohlenstoffbelastung führt zu Anoxie und steilen geochemischen Gradienten. Mikroben spielen eine wichtige Rolle bei der Umwandlung von Erdölkohlenwasserstoffen in weniger toxische Substanzen. Um mikrobielle Populationen auf Einzelzellebene zu untersuchen, ist die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) mittlerweile eine etablierte Technik. Vor kurzem wurde jedoch Catalyzed Reporter Deposition (CARD)-FISH für den Nachweis von Mikroben aus oligotrophen Umgebungen eingeführt. Dennoch stellen erdölkontaminierte Grundwasserleiter aufgrund der Kombination einer hohen Hintergrundfluoreszenz von Kohlenwasserstoffen und des Vorhandenseins kleiner mikrobieller Zellen, die durch die für Grundwasserökosysteme charakteristischen niedrigen Umsatzraten verursacht werden, ein Worst-Case-Szenario für die Fischzucht dar. Es ist daher nicht verwunderlich, dass Untersuchungen von Mikroorganismen an solchen Standorten hauptsächlich auf Kultivierungstechniken, Fingerabdrücken und Amplikonsequenzierung basieren. Um jedoch die Populationsdynamik und die Beziehungen zwischen den Arten der Hauptbeteiligten des Schadstoffabbaus aufzudecken, ist FISCH ein unverzichtbares Werkzeug. In dieser Studie wurde ein Protokoll für FISCHE in Kombination mit der Zellquantifizierung unter Verwendung eines automatisierten Zählmikroskops entwickelt. Das Protokoll umfasst die Trennung und Reinigung mikrobieller Zellen von Sedimentpartikeln, die Zellpermeabilisierung und schließlich den KARTENFISCH in einem Mikrowellenofen. Als prinzipieller Nachweis wurde die Verteilung von Archaeen und Bakterien in 60 Sedimentproben gezeigt, die über die Schadstofffahne eines Aquifers (Leuna, Deutschland) entnommen wurden, der seit dem Zweiten Weltkrieg stark mit mehreren zehntausend Tonnen Erdölkohlenwasserstoffen kontaminiert war.