Am Beispiel der bundesweit vom Aussterben bedrohten bzw. gefährdeten Großmuschelarten (GMA), Flussperlmuschel (Margaritifera margaritifera, FPM) und Malermuschel (Unio pictorum, MM), sollen Managementmaßnahmen zur nachhaltigen Etablierung und Wiederansiedlung umgesetzt werden. Zur Analyse, Bewertung und Lösung der sehr komplexen Gefährdungsursachen der GMA wird eine GMA-Datenbank entwickelt, welche das dezentrale Expertenwissen zusammenfasst und validiert. Ein auf der GMA-Datenbank aufbauendes Entscheidungshilfewerkzeug (EHW) wird zur Identifikation von Habitatdefiziten bzw. von geeigneten Pilothabitaten zur Wiederansiedlung der GMA entwickelt. Bei der Habitatauswahl werden zusätzlich die Auswirkungen des Klimawandels berücksichtigt. Notwendige Maßnahmen zur Optimierung identifizierter Habitate werden mit Hilfe eines Decision Support Systems (DSS) definiert und priorisiert. Diese Maßnahmen werden in enger Kooperation von Umsetzungs- und Wissenschaftspartnern als Best Practice-Beispiele für die Bestandssicherung der GMA-Populationen in Niederbayern und im sächsischen Vogtland erarbeitet, die dann Vorbildfunktion für Maßnahmen in anderen aktuellen oder potentiellen GMA-Lebensräumen haben (z.B. Hotspot OHT).
Phylogenie und Evolutionsökologie der Poriferen des Baikalsees sollen erforscht werden. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf Untersuchungen zu speziellen Einnischungsfaktoren, die zu Abspaltung und Diversifizierung der endemischen Lubomirskiidae im Baikal geführt haben. Durch eine Kartierung der heutigen Schwammverteilung und gezielte Beprobung ausgewählter Transsekte (Steilwände am Listvyanka und Bolshye Koti) wird im Frühling und Herbst ihre laterale und vertikale Verteilung erfasst. Dabei genommene Proben sollen für weitere Untersuchungen zur Histologie und Ultrastruktur der Lubomirskiidae genutzt werden, um Hinweise zur Ernährungs- und Fortpflanzungsstrategie während der kalten Jahreszeit zu erhalten. Die phylogenetischen Beziehungen innerhalb der Lubomirskiidae und zu der Außengruppe der Spongillidae wollen wir durch genetische Analysen ausgewählter Baikalschwämme beleuchten. Zur Überprüfung der genetischen Phylogramme ist eine paläontologische Erfassung der fossilen Baikalschwämme erforderlich. Die taxonomische Spicula-Analyse soll hier als Methode verfeinert und zur Erfassung wichtiger phylogenetischer Kladogenesen seit dem Miozän eingesetzt werden.
Polyzyklische Moschusverbindungen sind synthetische Duftstoffen, die in Körperpflegemitteln, Wasch- und Reinigungsmitteln, Papier und Textilien eingesetzt werden. Über Abwässer und Klärschlämme gelangen sie in die Umwelt. Einige Moschusverbindungen sind bioakkumulierend, endokrin wirksam und toxisch für aquatische Organismen. In Brassen aus deutschen Fließgewässern und Miesmuscheln aus Nord- und Ostsee dominierten die polyzyklischen Moschusverbindungen HHCB (Handelsname: Galaxolid) und AHTN (Handelsname:Tonalid). Im Untersuchungszeitraum 1986-2003 waren Brassen deutlich stärker belastet als Miesmuscheln. Generell ist eine Abnahme der Belastung seit Mitte der 1990er Jahre zu beobachten. Zu den wirtschaftlich wichtigsten polyzyklischen Moschusverbindungen gehören HHCB und AHTN. Beide Verbindungen werden nur zum Teil in Kläranlagen abgebaut, und können in Kläranlagenabläufen nachgewiesen werden. AHTN, nicht aber HHCB, wird durch UV-Strahlung weiter abgebaut. Da beide Stoffe lipophil sind, können sie sich in Organismen anreichern. Um die Belastung aquatischer Organismen in deutschen Gewässern zu erfassen, wurden Brassen aus verschiedenen deutschen Fließgewässern und Miesmuscheln aus Nord- und Ostsee im Rahmen eines retrospektiven Monitorings auf AHTN und HHCB untersucht. HHCB und AHTN wurden in allen Muschelproben aus der südlichen Nordsee (Eckwarderhörne) nachgewiesen. Die Konzentrationen lagen bei 0,52 - 1,7 ng HHCB/g Frischgewicht (FG) und 0,39 - 2,5 ng AHTN/g FG. Bis Mitte der 1990er Jahre dominierte AHTN, in den Folgejahren lagen die HHCB-Konzentrationen höher. Miesmuscheln aus der Ostsee wiesen generell niedrigere AHTN- und HHCB-Gehalte auf. Verglichen mit Miesmuscheln waren Brassen bis zu 1000 Mal stärker mit HHCB und AHTN belastet. Der Grund hierfür dürfte die höhere Exposition von Brassen durch Kläranlagenabläufe sein (geringere Verdünnung). Die Konzentrationen von HHCB waren dabei durchgehend höher als von AHTN (um Faktoren von 2 bis 17). Die höchsten Gehalte fanden sich Mitte der 1990er Jahre bei Brassen aus der Saar (bis 2005 ng HHCB/g FG und 605 ng AHTN/g FG). An allen Probenahmeflächen nahmen die Belastungen mit polyzyklischen Moschusverbindungen seit Mitte der 1990er Jahre ab. Die Belastung von Miesmuscheln und Brassen durch die polyzyklischen Moschusverbindungen HHCB und AHTN nahm bis 2003 ab. Dies ist wahrscheinlich auf rückläufige Verbrauchssmengen durch den Einsatz von Ersatzstoffen zurückzuführen. Aber was bedeutet die Anwesenheit dieser Stoffe im Gewässer für aquatische Organismen? Die aus den Fischgewebekonzentrationen extrapolierten Wasserkonzentrationen lagen bis 2003 unterhalb der jeweiligen für aquatische Organismen kritischen Konzentrationen (PNEC - predicted no effect concentration). Für deutsche Fließgewässer wurden im Rahmen dieser Studie maximale Wasserkonzentrationen von 3,2 µg HHCB/L und 1,0 µg AHTN/L errechnet, während die PNEC für Süßwasserorganismen bei 4,4 µg HHCB/L und 2,8 µg AHTN/L liegt. Damit ist eine direkte Gefährdung der aquatischen Umwelt durch diese Verbindungen im Untersuchungszeitraum unwahrscheinlich. Aktualisiert am: 12.01.2022 Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche
Untersuchungen zur Auswirkung von Mikroplastik auf Fische und ggf. Süßwassermuscheln. LfU verfügt über eine hochmoderne ökotoxikologische Versuchsanlage, die eine Durchführung technisch anspruchsvoller Expositionsversuche mit Fischen/Muscheln unter standardisierten Bedingungen ermöglicht. Durch ein neu etabliertes Bewertungssystem (Morphometrie; Stereologie) ist es zudem möglich, auftretende histopathologische Veränderungen zu quantifizieren. Aufgrund dessen, dass auch zunächst an Mikroplastik-Partikel adsorbierte, chemische Substanzen nach oraler Aufnahme im Organismus verfügbar sein und entsprechende Wirkungen entfalten könnten, ist es zudem notwendig, anhand von Biomarkern potentiell toxische sowie endokrine Wirkungen zu ermitteln (Cytochrom P450; Vitellogenin). I.R. des Teilprojektes der Uni Bayreuth sollen, an repräsentativen Standorten (Kläranlagenausläufe, Klärschlamm, Seen, Fließgewässer, Sedimente), quantitative und qualitative Analysen von Mikroplastik sowie eine Optimierung der Nachweisverfahren zur Anwendbarkeit in Monitoringprogrammen erfolgen. Daneben sind an der Uni Bayreuth Untersuchungen zur Bioakkumulation sowie - in Ergänzung zu den Studien am LfU - ökotoxikologische Untersuchungen an Invertebraten vorgesehen.
Deutschland verfügt über eine leistungsstarke Gemeinschaft von international führenden Experten, die im Bereich der ökologischen Langzeitforschung von Seen arbeiten - einer datenintensiven Disziplin. Kontinuierliche langfristige Untersuchungen an deutschen Seen sind weltweit einzigartig in Bezug auf die Länge der Beobachtungszeiträume über mehrere Jahrzehnte, aufgrund ihrer einzigartigen hohen zeitlichen und taxonomischen Auflösung (meist Phytoplankton, Zooplankton, Makrozoobenthos, Makrophyten und Fisch) und wegen der Tatsache, dass verschiedene Seentypen bezüglich des trophischen Zustands, der Morphometrie und der Einzugsgebietsstruktur berücksichtigt sind. Für die meisten Seen sind komplette Datensätze der wichtigsten abiotischen Antriebskräfte verfügbar. Derzeit sind die Daten auf Universitäten, Institute der Helmholtz- und der Leibniz-Gemeinschaft und öffentliche Einrichtungen auf Bundes- und Landesebene verteilt. Was gegenwärtig noch fehlt, ist eine moderne und dem allgemein anerkannten Stand der Technik entsprechende Datenbank für die Speicherung von unterschiedlichen Langzeitdatensätzen, die allgemein anwendbar und gut definiert sind (1) zur Erhaltung der derzeit verfügbaren Langzeitdaten von Seen, (2) zum Schutz von Integrität und Eigentum, (3) zur Gewährleistung ihrer leichten Verfügbarkeit für kommende Generationen und (4) zur Schaffung einer Substruktur zur Aufnahme in internationale Netzwerke wie dem UNEP-Programm 'Global Environment Monitoring System'. Wir beabsichtigen, eine interoperable Datenbankinfrastruktur (LakeBase) für Langzeitbeobachtungen an deutschen Seen und Talsperren sowie darüber hinaus zu entwickeln. In LakeBase enthaltene Daten sollen mit anderen nationalen und internationalen Sammlungen von Seendaten-Zeitreihen sein, insbesondere mit LTER-Datenbanken von nördlichen gemäßigten Seen und anderen Sammlungen ökologischer Daten, vor allem in Bezug auf Biodiversität und hydrologische sowie Wasserqualitätsbeobachtungen. Die Herausforderung besteht darin, diese Interoperabilität und die freie Zugänglichkeit der Daten zu erreichen ohne die Autonomie der zugrunde liegenden Quellen zu aufzugeben. Es werden Datenimport-Mechanismen entwickelt, die den automatischen Upload von zukünftigen Erweiterungen der enthaltenen Datensätze ermöglichen. Wir werden auf der bestehenden IGB Datenbank-Infrastruktur aufbauen. Das IGB sichert das langfristige Hosting von LakeBase und wird LakeBase in eine globale Informations- und Prognoseplattform zur Langzeit-Biodiversität von Süßwasserökosystemen implementieren. Die Langzeitbeobachtungen von Seeökosystemen in Deutschland sind als Teil des Weltkulturerbes zu betrachten, welches Schutz als Basis für die internationale Zukunftsforschung und die Optimierung von Managementstrategien mit politische Reichweite verdient.