Aktuelle Projekte

NatuReP

2024-2027, Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Projekt ID: 38446/01

Projektpartner: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ; PD Dr. Katrin Wendt-Potthoff); Universität Bayreuth (Prof. Dr. Christian Laforsch)

Durch den zunehmenden Eintrag von Mikropartikeln in die Umwelt hat sich innerhalb der letzten zwei Dekaden die Sensibilität hinsichtlich eines Gesundheitsrisikos von Partikeln in Luft, Wasser und Boden deutlich erhöht, sowohl in der Gesellschaft als auch in der Wissenschaft. Es steht mittlerweile außer Frage, dass auch Mikropartikel über spezifische Mechanismen schädlich auf Lebewesen wirken können. Dieses Umweltrisiko muss aber mit passenden, auf diese Mechanismen abgestimmten, Methoden bewertet werden.

Die ökotoxikologische Effekt- und Expositionsbewertung von partikulären Schadstoffen birgt deutlich mehr Unsicherheitsfaktoren als die von gelösten Chemikalien, was eine zuverlässige Risikobewertung erschwert. Dabei sind die potenziellen Wirkmechanismen der Mikropartikel oft nicht klar, bzw. handelt es sich oft um kombinierte direkte chemische und mechanische, als auch indirekte Effekte (z.B. Futterverdünnung; Bindung von Nährstoffen), die schwer zu trennen sind. Da Organismen in ihrer natürlichen Umgebung auch organischen und mineralischen Mikropartikeln ausgesetzt sind, die den vom Menschen eingebrachten partikulären Schadstoffen sowohl hinsichtlich ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften als auch hinsichtlich ihres ökotoxikologischen Verhaltens ähneln, ist es wichtig, schadstoff-spezifische Effekte von allgemeinen Partikeleffekten zu trennen. Durch ein vermehrtes Wissen über die Wirksamkeit, bzw. der wirkungsrelevanten Eigenschaften natürlicher Partikel und die Verwendung von anwendungsspezifischen, maßgeschneiderten natürlichen Referenzpartikeln bei ökotoxikologischen Tests, können spezifische Effekte von partikulären Schadstoffen identifiziert werden. Eine weitere Herausforderung ist die Untersuchung des Verhaltens bzw. des Transports von partikulären Schadstoffen in verschiedenen Umweltmedien, die zur Expositionsabschätzung von aquatischen und terrestrischen Organismen erforderlich ist.

In dem hier beantragten Forschungsprojekt sollen deshalb natürliche Mikropartikel, die in ihren morphologischen und physikalischen Eigenschaften ausgewählten partikulären Schadstoffen ähneln, hinsichtlich ihres ökotoxikologischen Verhaltens in verschiedenen Umweltmatrices (Wasser, Sediment, Boden) untersucht und im Hinblick auf deren Eignung als Referenzpartikel für die ökotoxikologische Bewertung von partikulären Schadstoffen überprüft werden. Dafür werden (1) modernste Analysemethoden zur Charakterisierung von Mikropartikeln (chemisch, physikalisch, Transport), (2) eine breite Palette an ökotoxikologischen Testsystemen (mit Organismen verschiedener Organisations- und Trophieebenen), (3) und geeignete statistische Verfahren zur Korrelation von Partikeleigenschaften und -wirkung zur Anwendung kommen.

PestiRedSoil (Reduktion von Pestiziden mit neuen Methoden)

Projekt des Ökotoxzentrums in der Schweiz (Dr. Mathieu Renaud)

Das Projekt PestiRed will mit vorbeugenden Massnahmen den Einsatz von synthetischen Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft reduzieren. Zu den untersuchten Massnahmen gehören Mischkulturen, der Einsatz von wenig krankheitsanfälligen Sorten, die mechanische Unkrautbekämpfung, Push-Pull-Techniken oder auch der Einsatz neuer Präzisionstechnologien. Die Massnahmen werden auf je einer Versuchsfläche getestet, auf der der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln nur als letztes Mittel erlaubt ist, und diese mit einer zweiten Versuchsfläche verglichen, die konventionell bewirtschaftet wird. Neu soll im Projekt auch untersucht werden, wie sich dieses veränderte Regime auf wichtige Bodenorganismen und Bodenfunktionen auswirkt. Diese unterstützen nämlich die Bodenfruchtbarkeit.

Dazu werden mehrere ökologische und ökotoxikologische Bioindikatoren getestet, die verschiedene Bodenorganismen und -funktionen repräsentieren. So soll die Wirkung der Massnahmen auf die Bodenfruchtbarkeit erfasst werden. Die verwendeten Bioindikatoren sind auch für das Monitoring der Wirkung von Pflanzenschutzmittel-Rückständen im Rahmen des Aktionsplans Pflanzenschutzmittel geeignet und können so validiert werden. Die Untersuchungen werden im Rahmen einer Dissertation von Gilda Dell’Ambrogio durchgeführt, die dafür vom Oekotoxzentrum zu Agroscope gewechselt hat.

Ecossa untersucht im Rahmen eines Unterauftrags die Toxizität der Böden auf Nematoden (ISO 10872; Nematode-Communities ausgewählter Felder).

BluEs  

Blue Estuaries: Nachhaltige Ästuar-Entwicklung unter Klimawandel und anderen Stressoren

2020-2023, Förderung: BMBF

In BluEs soll ein umfassendes Verständnis der wichtigsten Stressoren und kritischen biologischen Prozesse, die Ästuare in der Ost- und Nordsee hinsichtlich ihrer möglichen Reaktionen auf den Klimawandel und anderer menschliche Aktivitäten prägen, gewonnen werden. Hierzu gehören die chemische Verschmutzung, Eutrophierung und/oder Sedimentumlagerungen.

Ecossa analysiert als externer Partner die Nematodenlebensgemeinschaften aus Sedimentproben der Elbe und Oder.