Wir untersuchen in zwei unterschiedlichen Systemen potentielle Auswirkungen von Silbernanopartikeln auf aquatische Nahrungsketten und Umweltprozesse. Damit schaffen wir Grundlagen für die Beurteilung ihres Risikos auf der Ebene des Ökosystems.
Hintergrund
Metallisches Silber in Form von Nanometer grossen Partikeln (Ag-NP) gehört zu den Nanomaterialien, die gegenwärtig am häufigsten in kommerziellen und medizinischen Produkten eingesetzt werden. Die Chancen und Risiken, die im Zusammenhang mit der weitverbreiteten Anwendung von Ag-NP stehen, beruhen auf der breiten Toxizität von Silber auf Bakterien und einer geringen Toxizität gegenüber dem Menschen. Die keimtötende Wirkung der Ag-NP birgt ein potentielles Umweltrisiko. Da die Ag-NP bewusst als Bakterizid angewendet werden, sind diejenigen Ökosysteme am meisten gefährdet, welche von Mikroorganismen dominiert werden.
Ziel
Dieses Projekt hat zum Ziel, die Effekte von Ag-NP auf aquatische Nahrungsketten und Umweltprozesse zu untersuchen. Hierfür haben wir zwei Systeme gewählt, deren Leistung vom Gesundheitszustand der beteiligten Mikroorganismen abhängig ist.
1. Das Zersetzer System in Laubstreu besteht aus einer von aquatischen Pilzen dominierten Gemeinschaft von Mikroorganismen, die mit Laub besiedelnden Bakterien und Laub zerkleinernden Tieren in Wechselwirkung stehen.
2. Autotrophe Biofilme tragen in Flüssen zur Primärproduktion bei und wachsen auf Substraten unter Wasser. Diese bestehen aus Algen, welche mit anderen Mikroorganismen und weidenden Herbivoren in Wechselwirkung stehen.
Beide Systeme produzieren eine beträchtliche Menge an Biomasse, die innerhalb der Nahrungskette zur nächst höher gelegenen trophischen Stufe weitergegeben wird. Untersuchungen sollen zeigen, ob sich Ag-NP auf die verschiedenen Komponenten dieser beiden Systemen, sowie auf die Nahrungsketten-Konfiguration, die Laubzersetzung, die Primärproduktion und den Energiefluss in aquatischen Systemen auswirken.
Bedeutung
Die Resultate dieser Studie sollen eine solide Grundlage zur Unterstützung der Beurteilung des Risikos von Ag-NP auf der Ebene der Nahrungsketten und des Ökosystems schaffen. Informationen über potentielle ökologische Effekte von Ag-NP sollen zudem in die Entwicklung von Verordnungen zur Regulierung der Ag-NP einfliessen und damit für einen verantwortungsvollen Umgang mit den Ag-NP sorgen.
Originaltitel: Silver nanoparticle effects on simple stream food webs and ecosystem processes
Betrag: CHF 437'698.-
Dauer: 36 Monate
Projektverantwortliche
- Dr. Renata Behra