
Pestizide und andere Chemikalien schaden der Biodiversität und auch der Klimawandel bedroht zahlreiche Lebensräume. Forscher Johannes Raths hat in seiner Studie nun aufgezeigt, dass sich diese beiden Herausforderungen unserer Gesellschaft sogar verstärken können. Mit steigenden Wassertemperaturen nahmen Flohkrebse auch mit erhöhter Geschwindigkeit Schadstoffe auf. Für sein Paper zur Toxikokinetik von Flohkrebsen im Zusammenspiel mit erhöhten Wassertemperaturen hat der Forscher nun einen Award der internationalen Gesellschaft für Umweltchemie entgegennehmen dürfen.
Umweltverschmutzung und Klimawandel sind zwei der grossen Bedrohungen für Ökosysteme und Biodiversität. Über beide ist bereits viel bekannt, doch das Zusammenspiel dieser beiden Faktoren ist bislang erst wenig erforscht. Mehrere Studien der letzten Jahre kamen zum Schluss, dass in Gewässer heimische, wirbellose Tiere bei wärmer werdenden Wassertemperaturen sensitiver auf Schadstoffe reagieren. In seiner Studie ging Forscher Johannes Raths der Frage nach, ob diese erhöhte Sensitivität mit Veränderungen in toxikokinetischen Prozessen erklärt werden kann.
Höhere Temperaturen führen zu erhöhter Schadstoffaufnahme
Dabei studierte Raths zusammen mit Forschenden der ETH, der Fachhochschule Kärnten sowie dem Helmholtz Zentrum für Umweltforschung die biochemischen Aspekte von Flohkrebsen (Amphipoden) bei vier unterschiedlichen Temperaturen und mit zwölf polaren organischen Schadstoffen. Die kleinen Wassertierchen sind ein elementarer Bestandteil der aquatischen Nahrungskette und praktisch Überall auf der Welt heimisch.
Die Erkenntnisse zeigen, dass tatsächlich Abhängigkeiten zwischen Umweltverschmutzung und Klimawandel bestehen, die sich verstärken können. «Häufig treten hohe Temperaturen und Spitzen in der Schadstoffkonzentration im Wasser gemeinsam auf, beispielsweise nach Pestizidausbringungen im Frühjahr und Sommer. Dies macht die temperaturbedingte Beschleunigung toxikokinetischer Prozesse besonders bedenklich, da so deutlich höhere Spitzenkonzentrationen in den Organismen erreicht werden können als bisher angenommen», so Raths. Es seien jedoch weitere Studien unter anderem mit anderen Stoffklassen nötig, um ein noch besseres Bild der zugrundeliegenden Mechanismen zu erhalten. Die Ergebnisse geben neue Einblicke, wie Wasserlebewesen Chemikalien in verschiedenen Klimaszenarien aufnehmen. Diese Resultate können so dazu beitragen, die Bewertung von Umweltrisiken zu verbessern.
Award für die Publikation
Für das Paper hat Johannes Raths soeben den SETAC Europe Rifcon Early Career Scientist Award erhalten. Der Preis für Nachwuchswissenschaftler wurde dazu ins Leben gerufen, Mitglieder der Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) bei der Karriereentwicklung zu unterstützen. Er wird für eine originelle wissenschaftliche Forschungsarbeit, politische oder andere berufliche Leistungen eines Nachwuchswissenschaftlers verliehen. Bei der Zeremonie letzten Sonntag durfte der Forscher nun diese prestigeträchtige Auszeichnung entgegennehmen.Raths, J.; ¦vara, V.; Lauper, B.; Fu, Q.; Hollender, J. (2023) Speed it up: how temperature drives toxicokinetics of organic contaminants in freshwater amphipods, Global Change Biology, 29(5), 1390-1406 , doi: 10.1111/gcb.16542 , Institutional Repository