• Ökotoxikologische Auswirkungen synthetischer hydrophiler Polymere in Uferökosystemen
• Pflanze-Mikroben-Interaktionen und mikrobielle Dynamiken in kontaminierten Böden
• Treibhausgasemissionen und biogeochemische Prozesse in Böden

Synthetische hydrophile Polymere (SHPs), die in Haushalten, der Landwirtschaft und der Industrie weit verbreitet eingesetzt werden, entwickeln sich zunehmend zu potenziellen Umweltkontaminanten, deren negative Auswirkungen auf Ökosysteme bislang jedoch nur unzureichend untersucht sind. Aufgrund ihrer Persistenz, Mobilität und Wechselwirkungen mit Wasser bestehen dringende Bedenken hinsichtlich ihrer ökologischen Auswirkungen. Uferökosysteme als Schnittstellen zwischen terrestrischen und aquatischen Lebensräumen sind besonders anfällig, da sie kontinuierlich anthropogene Einträge über Oberflächenabfluss, Abwassereinleitungen und Grundwasseraustausch erhalten. Dennoch ist bislang wenig darüber bekannt, wie SHPs die Ufervegetation, mikrobielle Bodengemeinschaften und deren Funktionen sowie die damit verbundenen biogeochemischen Prozesse beeinflussen, insbesondere jene im Zusammenhang mit Treibhausgasemissionen.

Mein Projekt zielt darauf ab, erstmals eine systematische Bewertung der Ökotoxizität von SHPs in Uferökosystemen durchzuführen. Im Einzelnen werde ich (1) die Auswirkungen von SHPs auf die Physiologie und das Wachstum von Uferpflanzen untersuchen, (2) ihren Einfluss auf die Zusammensetzung mikrobieller Bodengemeinschaften und deren funktionelle Aktivitäten bewerten und (3) quantifizieren, wie durch SHPs verursachte Veränderungen der Pflanze-Mikroben-Interaktionen die Treibhausgasflüsse (CO₂, CH₄, N₂O) verändern. Kontrollierte Mesokosmos-Experimente werden mit ökotoxikologischen Tests, mikrobiellen Omics-Ansätzen, bodenchemischen Analysen, Optodenbildgebung und Messungen von Gasflüssen kombiniert.