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BfG-Wissenschaftlerin erhält Hochschulpreis der Region Koblenz (10.11.2022)

Dr. Sonja Ehlers, Wissenschaftlerin im Referat für Tierökologie, ist eine von insgesamt acht Preisträgerinnen und -trägern des diesjährigen Koblenzer Hochschulpreises. Die Biologin erhielt den Preis für ihre Dissertation über die Verschmutzung aquatischer Ökosysteme durch Plastik. Bei der von der Universität in Koblenz und der BfG betreuten Arbeit entdeckte sie bislang unbekannte Interaktionen zwischen Tieren und Mikroplastik.

Dr. Sonja Ehlers erhält die Auszeichnung für ihre Doktorarbeit. Dr. Sonja Ehlers erhält die Auszeichnung für ihre Doktorarbeit.Dr. Sonja Ehlers erhält die Auszeichnung für ihre Doktorarbeit. Quelle:  Josephine Ziprian, Hochschule der Polizei Rheinland-Pfalz

Gibt es Mikroplastik in der antarktischen Tiefsee, wie entstehen Plastikkrusten auf Küstenfelsen und welche Folgen hat es, wenn Köcherfliegen Mikroplastik als Baumaterial für ihre Köcher wählen? Diesen und weiteren Fragen ging die Biologin Sonja Ehlers im Rahmen ihrer Promotion nach und wurde für ihre Arbeit am 3. November 2022 ausgezeichnet. Der Hochschulpreis wird jährlich an herausragende Nachwuchswissenschaftler/-innen durch den Verein „Wirtschafts- und Wissenschaftsallianz Region Koblenz (WWA)“ vergeben.

Einen Einblick zur Arbeit von Sonja Ehlers finden Sie in einem Kurzwilm der WWA unter folgendem Link.

„Plastik ist aus unserer Welt nicht mehr wegzudenken – das gilt für Deutschland, genauso wie für die meisten Länder unserer Erde. In meiner Doktorarbeit wollte ich herausfinden, wie sich Kunststoffe nach Nutzung und bei unsachgemäßer Entsorgung auf die aquatische Umwelt auswirken“, sagt Sonja Ehlers. Ein Schwerpunkt der Arbeit lag dabei auf neuen oder bislang nur wenig beschriebenen Interaktionen zwischen Tieren und Mikroplastik (MP). Dabei handelt es sich um Kunststoffteilchen mit einer Partikelgrößer von weniger als 5 mm. Die Teilchen sind mit dem bloßen Auge nur schwer zu erkennen. Trotz ihrer geringen Größe bergen die Partikel jedoch große Gefahren für unsere Umwelt.

Mikroplastik als Baumaterial

„Neben der Aufnahme kann Plastik in biologische Strukturen wie Vogelnester eingebaut werden. Jedoch fehlten Studien zu Mikroplastik als Baumaterial für wirbellose Organismen z. B. bei Köcherfliegenlarven“, erklärt die Biologin. In Deutschland sind rund 300 verschiedene Köcherfliegenarten bekannt. Die Larven der Köcherfliegen leben aquatisch, die Köcher dienen den Insekten dabei als schützende Wohnröhren.

In ihrer Promotion untersuchte Dr. Sonja Ehlers den MP-Einbau in Köcherfliegenköcher und die daraus resultierenden Effekte auf die Stabilität der Köcher. Im Labor wurde den Köcherfliegenlarven hierfür Mikroplastik und Sand als Baumaterial angeboten und anschließend wurde die Köcherstabilität mithilfe eines zu diesem Zweck angefertigten Knackgeräts gemessen. Die Experimente zeigten, dass die Stabilität sich mit steigendem MP-Anteil in den Köchern reduzierte und daher voraussichtlich die Verwundbarkeit der Larven gegenüber Köcher-knackenden Räubern erhöht wird.

„Die gewonnenen Erkenntnisse sind ein wichtiges Puzzleteil zum Verständnis, wie Plastikmüll aquatische Ökosysteme gefährdet“, ordnet die Biologin ein. Die meisten Köcherfliegenarten kommen nur in Gewässern mit guter bis sehr guter Wasserqualität vor. Die Plastik-Belastung der Gewässer könnte die verfügbaren Lebensräume für die Tiere daher weiter einschränken.

Plastik in unseren Gewässern – ein globales Problem

Plastikkruste an einer Felsküste der italienischen Insel Giglio. Plastikkruste an einer Felsküste der italienischen Insel Giglio.Plastikkruste an einer Felsküste der italienischen Insel Giglio. Quelle:  Dr. Sonja Ehlers, BfG

Für ihre Feldforschung reiste die Biologin quer durch Deutschland und die Welt und untersuchte beispielsweise Küstenabschnitte auf Helgoland, auf der italienischen Insel Giglio, dem französischen Cap Ferrat sowie auf der Insel Madeira. Zudem arbeitete sie mit Forschenden aus dem Vereinigten Königreich und aus Nigeria zusammen. „Der weltweite Kenntnisstand zu MP variiert und einige Kontinente, wie Afrika und Antarktis, sind hierzu kaum erforscht“, verrät Sonja Ehlers die Motivation hinter ihrer Forschung. In Ihrer Doktorarbeit untersuchte sie daher MP in aquatischen Wirbellosen aus Nigeria und in Sedimenten der antarktischen Tiefsee.

In ihrer Promotion interessierte sich die Biologin nicht nur für die Interaktionen von Organismen mit Plastik, sondern auch für neuartige Plastikverschmutzungen in Gewässern. So konnte sie sogenannte Plastikkrusten und Pyroplastik – neue, bislang weitestgehend unbekannte Formen der Plastikverschmutzung – nachweisen. Bei Plastikkrusten handelt es sich um krustenartige Flecken geschmolzenen Plastiks auf Felsen. Pyroplastik ist geschmolzener Kunststoff, der vermutlich bei der Verbrennung von Plastik entsteht und sich nur auf den zweiten Blick von echten bzw. unbelasteten Steinen unterscheiden lässt. Plastikkrusten überziehen Küsten während Pyroplastik Steinen ähnelt und giftiges Blei enthalten kann. „Die ökologischen Wirkungen, die von diesen Formen des Plastikmülls ausgehen, sind noch weitestgehend unbekannt. Bei den Plastikkrusten ist die Wahrscheinlichkeit jedoch groß, dass bestimmte Organismen, etwa Schnecken oder Krabben, Partikel aufnehmen und der Kunststoff so in die Nahrungskette gelange“, schätzt die Wissenschaftlerin.

Gelebte Kooperation mit der Universität in Koblenz

Dr. Sonja Ehlers promovierte an der Universität Koblenz-Landau, wurde jedoch fachlich auch an der BfG betreut, an der sie ihre Arbeit durchführte. Die Universität in Koblenz und die Bundesanstalt kooperieren bereits seit vielen Jahren auf vielfältigen Ebenen: Neben der gemeinsamen Betreuung von Doktorand/-innen und anderer Absolventen engagieren sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der BfG in der Lehre. Aktuell werden durch BfG´ler/-innen im Bereich der Qualitativen Gewässerkunde im Bachelorstudiengang „BioGeoWissenschaften“ Vorlesungen zu Umweltanalytik und Umweltchemie sowie zum Thema Ökotoxikologie angeboten. Im Wintersemester 23/24 startet zudem der Studiengang „Gewässerkunde und Wasserwirtschaft“, der gemeinsam von Hochschule Koblenz, Universität Koblenz und BfG angeboten wird.

Aktuell ist Dr. Sonja Ehlers an der BfG in dem Projekt „Mikro- und Makroplastik in Bundeswasserstraßen – Beschreibung von Zustand, Transportmechanismen, ökologischen Risiken und Managementoptionen“ tätig. Daneben arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Integrierte Naturwissenschaften der Universität Koblenz-Landau.

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