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gaiac Forschungsinstitut

Terrestrische Modellökosysteme (Terrestrial Model Ecosystems, TME)

Wir bieten Ihnen eine bereits weitgehend standardisierte Methode zur Untersuchung und Quantifizierung potentieller Effekte von Pestiziden auf die Struktur natürlicher Boden-Lebensgemeinschaften unter GLP-Bedingungen an.

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Terrestrial Model Ecosystems, TME

Terrestrische Modellökosysteme (Terrestrial Model Ecosystems, TME) wurden als potentielles Higher-Tier Testsystem in der ökologischen Risikobewertung vorgeschlagen (OEPP/EPPO 2003, Van der Linden et al. 2006, Schäffer et al. 2010, Scholz-Starke et al. 2011). Im Rahmen der Zulassung von Pflanzenschutzmitteln gewinnen diese Testsysteme zunehmend an Bedeutung, da es mit ihnen möglich ist, komplexe Lebensgemeinschaften des Bodens strukturell zu erfassen und direkte und indirekte Veränderungen auf die Biozönosen zu bewerten.

Dazu werden gestochene Bodenkerne von unbehandelten Graslandstandorten (off-crop) mit einer natürlichen, komplexen Artengemeinschaft verwendet. Die Bodenkerne werden über den Versuchszeitraum in einer Freiland-Versuchsanlage gehältert, in der sie den natürlichen Witterungsbedingungen ausgesetzt sind. Die Anlage wurde so konzipiert, dass eine ausreichende Drainage in Verbindung mit einer intakten Wasserspannung gewährleistet ist, um sowohl Staunässe als auch übermäßiges Austrocknen der Bodenkerne zu verhindern. Bei langandauernden Extremverhältnissen, wie z.B. Dürre, besteht die Möglichkeit steuernd einzugreifen.

Mit diesem Testdesign ist es möglich, Effekte auf nicht degenerierte Lebens­gemeinschaftschaften („worst case“-Scenario) von Collembolen, Oribatiden, Enchyträen, Lumbriciden und Nematoden in einem Untersuchungszeitraum von bis zu einem Jahr nach Applikation des Wirkstoffes zu untersuchen. In mehreren Studien konnte eine Stabilität der Biozönosen über ein Jahr gezeigt werden.

Die taxonomische Bestimmung der verschiedenen Organismengruppen erfolgt überwiegend im eigenen Hause und zusätzlich mit fachkundigen Experten, mit denen seit Jahren eine enge Kooperation besteht. Die Organismen können darüber hinaus bei Bedarf schichtspezifisch analysiert und ausgewertet werden. Die Analyse des Wirkstoffs erfolgt im analytischen Labor unseres Kooperationspartners.

Parallel bieten wir die Möglichkeit, Sickerwassermengen in sogenannten Sicker­wasser-TME zu quantifizieren.

Ausgewählte Präsentationen:

Scholz-Starke B., Nikolakis A, Leicher T., Lechelt-Kunze C., Heimbach F., Theißen B., Toschki A., Ratte H. T., Schäffer A., Roß-Nickoll M. (2011): Outdoor Terrestrial Model Ecosystems are suitable to detect pesticide effects on soil fauna: design and method development. Ecotoxicology 20:1932–1948.

Toschki A, Hammers-Wirtz M, Hoelscher C, Theißen B, Roß-Nickoll (2011): Requirements for Terrestrial Model Ecosystems (TME) in Environmental Risk Assessment – influence of coring sites and management on microarthropod communities. Poster presentation, 21th SETAC- Europe Annal Meeting 15-19 May 2011, Milan, Italy.

Theiβen B, Scholz-Starke B, Hammers-Wirtz M, Kölzer U, Leicher T, Schäffer A, Roß-Nickoll M (2010): Does 'sequentially sampling' influence population dynamics of soil mesofauna in TME? An experiment giving answers to questions posed on the PERAS workshop. SETAC Europe 20th Annual Meeting, 23-27 May 2010, Seville, Spain.

Scholz-Starke B., Theißen B., Toschki A., Ratte H.T., Schäffer A., Heimbach F., Nikolakis A., & Roß-Nickoll M.: (2007): Basic Prerequisites Of A Semi-Field Terrestrial Model Ecosystem (TME):Ecology, Variability, Technical Set-Up & Resulting Test Strategies. Poster SETAC Europe 17th Annual meeting 20-24 May 2007, Porto, Portugal.

Roß-Nickoll M., Keppler J., Lechelt-Kunze C., Heimbach F., Nikolakis A., Ratte H.-T., Schäffer A., Theissen B., Toschki A. & B. Scholz-Starke (Presenter). (2006): Outdoor Terrestrial Model Ecosystems: Study Design & Evaluation Approaches. Poster SETAC Europe 16th Annual Meeting 7-11 May 2006, The Hague, The Netherlands.

Scholz-Starke B, Heimbach F, Keppler J, Lechelt-Kunze C, Lennartz G, Ratte HT, Theißen B, Toschki A, Schäffer A, Roß-Nickoll M (2005): Terrestrial Modell Ecosystems (to assess changes od micro-arthropods community structure). Poster SETAC Europe 15th Annual meeting, Lille, 2005.

Ansprechpartner:

Dr. Andreas Toschki
Dr. Monika Hammers-Wirtz