2 Mio.-Projekt an UDE: Neue Methoden für das Biodiversitätsmonitoring in Europas Flüssen
Neue Methoden für das Biodiversitätsmonitoring sind die Voraussetzung, um
Veränderungen frühzeitig zu erkennen und dadurch die Natur effektiver zu
schützen. Dies betrifft insbesondere Flussökosysteme. Das
Forschungsprojekt „DNAquaIMG: Innovatives transnationales aquatisches
Biodiversitätsmonitoring“ ermöglicht mit genetischen Hochdurchsatz-
Analysen und automatischer Bilderkennung eine bessere Überwachung der
biologischen Vielfalt in den Flüssen. Das inter- und transdisziplinäre
Projekt der Arbeitsgruppe um Prof. Florian Leese der Universität Duisburg-
Essen trägt zum besseren Verständnis des Biodiversitätswandels in Europa
bei und setzt mit seiner internationalen Strahlkraft neue Impulse.
Der Biodiversitätswandel in Europa wird zunehmend spürbarer, vor diesem
Hintergrund eröffnet das Forschungsprojekt „DNAquaIMG: Innovatives
transnationales aquatisches Biodiversitätsmonitoring“ eine neue
Perspektive: das inter- und transdisziplinäre Projekt hat das Ziel, den
tiefgreifenden Biodiversitätswandel in Europa in seiner Komplexität besser
zu verstehen und systematischer zu überwachen. Projektleiter Prof. Dr.
Florian Leese von der Universität Duisburg-Essen (UDE) wird in dem
internationalen Konsortium mit 14 Partnern aus elf europäischen Ländern
die international führende Expertise für die Entwicklung und Einführung
von molekularen Hochdurchsatz- und automatisierten Bilderkennungsmethoden
zur Überwachung der biologischen Vielfalt in Europas Flüssen bündeln. Die
Kombination der beiden sich ergänzenden Ansätze bietet Vorteile für die
Bewertung der biologischen Vielfalt im Kontext der Verschlechterung und
Wiederherstellung von Ökosystemen: Wie beim DNA-Fingerabdruck in der
Forensik ermöglichen die genetischen Methoden eine genauere Erkennung und
Beschreibung der Artenvielfalt, selbst bei mikroskopisch kleinen
Lebewesen. Diese Genauigkeit ist mit einer automatischen Bilderkennung oft
nicht möglich, aber sie kann sehr zuverlässig Daten über die Häufigkeit,
Größe und Biomasse von Arten liefern. In Kombination bieten diese
komplementären Ansätze von DNA-Fingerabdruck und automatischer
Bilderkennung die Möglichkeit, die Daten zur biologischen Vielfalt aus
Umweltproben erheblich zu erweitern. Die Wissenschaftler:innen des
internationalen Forschungsprojekts planen, beide Ansätze weitgehend zu
automatisieren und sogenannte ‚FAIR-Daten‘ zur biologischen Vielfalt zur
Verfügung zu stellen, also auffindbare, zugängliche, interoperable und
wiederverwendbare Daten.
Um die Möglichkeiten der neuen Methoden für ein europäisches
Biodiversitätsmonitoring zu nutzen, werden die Wissenschaftler:innen die
Implementierung im Kontext des bestehenden und bewährten Monitorings von
Gewässern im Rahmen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG)
anstreben. Die Wasserrahmenrichtline sieht ein routinemäßiges
Biomonitoring zur Bewertung der Flüsse vor. DNAquaIMG hat das Ziel mit den
neuen Methoden umfassend zu untersuchen, wie Veränderung in den
Artengemeinschaften mit der funktionalen Vielfalt und der ökologischen
Zustandsklasse zusammenhängen. Dazu ist eine Bestimmung der Organismen bis
auf das Artniveau erforderlich, um konkrete Hinweise für
Biodiversitätsveränderungen zu erhalten. Allerdings erfolgt dieses
Vorgehen bislang in nur wenigen Ländern. Das ermöglicht zwar ein
Biomonitoring, das Einblick in den ökologischen Zustand einer Region gibt,
aber für ein echtes Biodiversitätsmonitoring auf Artebene sind umfassende
Daten wie aus diesem Projekt erforderlich.
Prof. Dr. Florian Leese erläutert: „Wirbellose Tiere und Kieselalgen sind
die am häufigsten untersuchten Indikatorgruppen der
Wasserrahmenrichtlinie. Davon werden wir gemeinsam mit Kolleginnen und
Kollegen aus Behörden und Wasserverbänden in acht Ländern Proben nehmen
und prüfen, wie sich die neuen Methoden in den Routinebetrieb integrieren
lassen und den wissenschaftlichen Mehrwert der neuen Daten für ein
europäisches Biodiversitätsmonitoring aufzeigen.“
Das Forschungsprojekt fokussiert darauf, auf diese Weise neue Ziele für
Indikatoren der biologischen Vielfalt zu identifizieren. Auf der Grundlage
der Projektergebnisse planen die Wissenschaftler:innen, eine Strategie für
eine verbesserte länderübergreifende Überwachung der biologischen Vielfalt
und des Wandels von Ökosystemen zu entwickeln und damit die Umsetzung des
Europäischen Green Deals, insbesondere der Europäischen
Biodiversitätstrategie, sowie des Globalen Biodiversitätsrahmens von
Kunming-Montreal zu unterstützen.
Das Projekt hat insgesamt ein Volumen von rund 2,0 Mio Euro und umfasst
Partnerinstitutionen aus 11 Ländern.
