In den Mesokosmen-Experimenten werden Stressorbedingungen gezielt experimentell variiert: Über 120 Aquarien simulieren im Kleinmaßstab Ökosysteme. Sie sind mit Wasser und Organismen wie Kleinkrebsen, Insektenlarven und Algen aus dem untersuchten Fluss
© UDE/Jörg Strackbein

Sonderforschungsbereich RESIST verlängert

Auszeichnung für Spitzen-Wasserforschung

Ein wichtiger Erfolg für die Wasserforschung an der Universität Duisburg-Essen: Der Sonderforschungsbereich (SFB) RESIST wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) um vier Jahre verlängert. Seit 2021 erforschen die Gewässerexpert:innen der Universität Duisburg-Essen, wie Flüsse auf Klimawandel, Verschmutzung und Verbau reagieren – und wie sie sich von Belastungen erholen können. In der zweiten Phase stellt die DFG nun etwa 14 Millionen Euro bereit.

Im Fokus der ersten Phase des Sonderforschungsbereichs RESIST (Degradation und Erholung von Fließgewässerökosystemen unter multiplen Belastungen) standen zentrale Belastungen, die sich weltweit negativ auf Flüsse auswirken: steigende Temperaturen, Versalzung und bauliche Eingriffe, die Strukturen und Fließverhalten der Gewässer beeinträchtigen. „Wir wollen verstehen, wie diese Faktoren einzeln und in Kombination auf die Lebensgemeinschaften in Flüssen wirken – von Viren, Bakterien und Algen über Insekten bis hin zu Fischen. Zugleich untersuchen wir, welche Folgen das für zentrale Ökosystemfunktionen wie den Abbau von organischem Material und den Nährstoffkreislauf hat“, erklärt Prof. Dr. Bernd Sures, Sprecher des Sonderforschungsbereichs RESIST.

Methodisch verfolgt RESIST einen interdisziplinären Ansatz aus Labor- und Feldexperimenten, umfangreichen Freilandstudien und Modellierungen. Zum Einsatz kommen experimentelle Systeme wie der großangelegte Versuchsaufbau ExStream. Darin werden in über 120 Mini-Ökosystemen Stressoren gezielt kombiniert. Anschließend wird untersucht, wie sich gestresste Lebensgemeinschaften wieder erholen. Die bisherigen Experimente zeigen, dass sich tolerante Arten in Stressphasen etablieren und auch dann erhalten bleiben, wenn die Belastung nachlässt.  

Die experimentell erzielten Ergebnisse wurden in großen Freilandstudien überprüft, unter anderem im Einzugsgebiet der Emscher in Nordrhein-Westfalen. „Hier zeigte sich, dass Lebensgemeinschaften bis zu zehn Jahre benötigen, um sich von massivem Stress zu erholen, während Mikroorganismen deutlich kürzere Erholungsphasen aufweisen“, so Prof. Dr. Daniel Hering, Co-Sprecher des SFBs. In der kommenden Förderperiode plant das RESIST-Team, auch die Wiederbesiedlung des Emscher-Hauptlaufes, der seit zweieinhalb Jahren abwasserfrei ist, detailliert zu untersuchen. Ein weiterer Fokus wird auf der Analyse trockenfallender Gewässer liegen, in Zeiten des Klimawandels ein häufiger Belastungsfaktor, dessen Auswirkungen unzureichend verstanden sind.  

Der SFB RESIST wird geleitet von Prof. Dr. Bernd Sures und Prof. Dr. Daniel Hering aus der Abteilung Aquatische Ökologie der Universität Duisburg-Essen (UDE). Neben 16 Forschenden der UDE sind Wissenschaftler:innen der Ruhr-Universität Bochum, der Universität Kiel sowie des Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (Berlin) und des Umweltforschungszentrums Halle-Leipzig beteiligt.

Gemeinsam mit den Partneruniversitäten der Universitätsallianz Ruhr setzt die Universität strategische Schwerpunkte für die Spitzenforschung, so etwa durch die Berufung international renommierter Wissenschaftler:innen an das das Research Center One Health Ruhr der Research Alliance. Die Wasserforscher:innen sind außerdem im laufenden Exzellenzwettbewerb des Bundes und der Länder mit dem Antrag REASONS: River Ecosystems in the Anthropocene - sustainable scientific SOlutioNS vertreten.

Unser Bild zeigt die Mesokosmen-Experimente: Über 120 Aquarien simulieren im Kleinmaßstab Ökosysteme. Sie sind mit Wasser und Organismen wie Kleinkrebsen, Insektenlarven und Algen aus dem untersuchten Fluss befüllt. In ihnen wird die Wirkung von Stressoren und Stressorkombinationen wie erhöhte Wassertemperatur, gesteigerter Salzgehalt oder veränderte Fließgeschwindigkeit untersucht. Während der ersten Förderphase des SFB wurden ExStream-Installationen an der Emscher und an der Kinzig aufgebaut.

Weitere Informationen:

SFB 1439 RESIST: https://sfb-resist.de/

Prof. Dr. Bernd Sures, Fakultät für Biologie, Aquatische Ökologie, Tel. 0201 183 2617, bern.sures@uni-due.de
Prof. Dr. Daniel Hering, Fakultät für Biologie, Aquatische Ökologie,  Tel. 0201 183 3084, daniel.hering@uni-due.de

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