Das Projekt "DIORAMA - Erfassung der dioxinähnlichen Wirksamkeit in Sediment und Biota zur Sedimentbewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Lehr- und Forschungsgebiet Ökosystemanalyse (ESA) durchgeführt. Sedimentpartikel-assoziierte persistente organische Schadstoffe können durch bestimmte Ereignisse (Bioturbation, Fluten und Baggerarbeiten) re-mobilisiert werden und negative Auswirkungen auf die Umwelt entfalten. Die für die Fragestellung dieser Studie relevanten Schadstoffe sind jene, die eine dioxinähnliche Struktur aufweisen und dadurch eine Bindung mit dem Arylhydrocarbon-Rezeptor (AhR) eingehen können. Zu den klassischen AhR Liganden zählen polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), polychlorinierte Biphenyle (PCB) und polychlorinierte Dibenzo-p-Dioxine und Dibenzofurane (PCDD/F). Ihre Bindung an den AhR bedingt ihre Toxizität, welche Störungen im Immun-, Hormon und Reproduktionssystem umfasst, jedoch resultiert diese Bindung auch in der Synthese vieler Enzyme, welche sowohl in vivo als auch in vitro als Endpunkte genutzt werden können. Das Verbundprojekt zwischen dem Institut für Umweltforschung der RWTH Aachen und der Abteilung G3 der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BFG) hat zum Ziel, ein schnelles, preiswertes und verifiziertes Werkzeug zur integrativen Bewertung dioxinähnlich wirksamer Substanzen in Sediment und Biota zu etablieren, welches eine Alternative zur chemischen Analytik darstellt und u.a. im Sedimentmanagement Einsatz finden soll. Die Methodik ermöglicht zudem, kontaminierte Flussbereiche zu priorisieren und trägt somit zu einer deutlichen Vereinfachung im Sedimentmanagement bei. Folglich profitieren vor allem Umweltbehörden von dem Projektvorhaben. Der Großteil der praktischen Arbeiten findet in einer eigens dafür angefertigten Expositionsanlage statt, in der die Ursache-Wirkungs-Kette dioxinähnlicher Schadstoffe mittels auf Sedimenten zweier deutscher Flüsse (Elbe und Rhein) exponierter Rotaugen (Rutilus rutilus) untersucht werden soll. Der Fokus richtet sich dabei auf die Bioverfügbarkeit der dioxinähnlich wirkenden Substanzen, aber auch auf Expositionspfade (Boden, Wasser, Partikel, Nahrung) und Elimination. Die Untersuchung der Rotaugen erfolgt in vivo und wird durch die in vitro Analyse von aus der Expositionsanlage stammender Sediment- und Fischextrakte ergänzt. Diese Untersuchungen erfolgen mittels dreier Biotests (EROD, H4IIE-luc und Micro EROD) unterschiedlicher Endpunkte und können mit Ergebnissen aus der chemischen Analyse der Extrakte verglichen werden. Zusätzliche bioanalytische Untersuchungen fraktionierter Extrakte sollen Aufschluss über die anteilige Wirkung einzelner Substanzklassen am Gesamteffekt geben und die Frage klären, ob eine differenzierte Bewertung von Sedimenten unterschiedlicher Anteile an moderaten oder hochpersistenten Schadstoffe stattfinden muss. (Text gekürzt)
Das Projekt "Zur Bedeutung des Flachwasserbereichs großer Seen für juvenile Cypriniden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fachbereich Biologie, Sonderforschungsbereich 454 "Bodenseelitoral" durchgeführt. Juvenile Döbel (Leuciscus cephalus), Hasel (Leuciscus leuciscus), Rotaugen (Rutilus rutilus) und Brachsen (Abramis brama) sind die häufigsten Cyprinidenarten im Litoral des Bodensees. In kleinen flachen Seen nutzen diese Arten vor allem sublitorale Habitate mit dichten Makrophytenbeständen (SAV). Im Bodensee hingegen präferieren diese Arten vor allem die ufernächsten Flachwasserzone zwischen 0 und 50 cm Wassertiefe (Fischer 1997a,b). In kombinierten Aquarien- und Mesokosmosversuchen wird untersucht, welches der zwei Habitate 'tiefe SAV-Zone' oder 'Flachwasser' von juvenilen Cypriniden primär bevorzugt wird, wenn keine weiteren externen Stimuli vorhanden sind. Zusätzlich werden die Effekte von Prädationsrisiko, Temperaturschichtung, SAV-Bewuchs und Wellenschlag auf das Habitatwahlverhalten der einzelnen Arten getestet.
Das Projekt "Parasitengemeinschaft und durch Parasiten induzierte Mortalität bei überwinternden 0+ Plötzen (Rutilus rutilus)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Um Hinweise auf den Einfluss von Parasiten auf die Mortalität von überwinternden 0+ Plötzen zu erhalten, wurde die Zusammensetzung und zeitliche Entwicklung von deren Parasitengemeinschaft von Dezember bis Mai unter experimentellen Bedingungen in Teichen untersucht. Die Prävalenz der Monogeneen Dactylogyrus suecicus, D. nanus und Gyrodactylus sp., sowie die der epizoischen Ciliaten Apiosoma sp. und Trichodina sp. war Anfang April bei einer Wassertemperatur von maximal 8 C am höchsten. Dennoch blieb die Infektionsdichte dieser Parasiten konstant auf einem niedrigen Niveau. Metazerkarien von Diplostomum cf. spathaceum und Tylodelphys clavata fanden sich mit hohen Prävalenzen, doch blieb diese analog zur Intensität der Infektion über den Untersuchungszeitraum unverändert. Larven von Philometra obturans, sowie Ligula intestinalis and Neoergasilus japonicus wurden nur vereinzelt gefunden. Die Korrelationsanalyse zwischen der Dichte bzw. Intensität der Parasiten und dem Korpulenzfaktor (k) der Fische ergab einen deutlichen Hinweis auf eine durch die Parasiten induzierte Mortalität der 0+Plötzen. Der schädigende Einfluß von D. nanus und Trichodina sp. ist mitverantwortlich für die Wintermortalität der durch den temperaturbedingten Energiemangel geschwächten Fische.
Das Projekt "Metabolische und verhaltensbedingte Stoffwechselregulation bei hungernden Fischen - Wechselwirkung zwischen Ernährungsstatus und Habitatwahl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. In Zeiten reduzierter Nahrungsaufnahme müssen Fische auf ihre körpereigenen Reservestoffe zurückgreifen. Um lange Hungerperioden überdauern zu können, muss während des Fastens der Substratverbrauch und damit die Stoffwechselrate gesenkt werden (metabolic depression). Wie dies geschieht, und ob dabei neben physiologischen auch verhaltensbedingte Regulationsmechanismen (verhaltensbedingte Hypothermie oder Hypoxie) eine Rolle spielen, soll Gegenstand des hier vorgeschlagenen Projekts sein. Falls Hungerstoffwechsel eine verhaltensbedingte Hypothermie und/oder Hypoxie auslöst, sollen die Auswirkungen auf den Metabolismus und der energetische Nutzen dieser Verhaltensänderungen quantifiziert werden. Die Untersuchungen werden vergleichend an einer winterhungernden Art (Plötze, Rutilus rutilus) und einer sommerhungernden Art (Quappe, Lota lota) durchgeführt. Ob verhaltensbedingte Stoffwechselregulation (d.h. das Aufsuchen kälterer oder sauerstoffarmer Wasserzonen) tatsächlich die Habitatwahl im Biotop beeinflusst, soll in Zusammenarbeit mit Ökologen des IGB in Freilanduntersuchungen z.B. am Großen Müggelsee (Berlin) getestet werden. Dazu sollen im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projekts Parameter erarbeitet werden, die die Bestimmung des Ernährungsstatus von Wildfängen erlauben.