Böden sind vielfältig besiedelte Lebensräume, die gemeinsam mit Bodenorganismen wichtige Aufgaben, wie etwa die Kohlenstofffixierung, erfüllen. Daher ist es von großer Bedeutung, Auswirkungen von Schadstoffen auf die Lebensgemeinschaften im Boden zu kennen. Um solche Auswirkungen bewerten zu können, werden im Rahmen von Zulassungsverfahren für Pflanzenschutzmittel und andere Chemikalien ökotoxikologische Testsysteme angewendet. Mit diesen Tests werden die Gefahren von Kontaminationen im Boden für die dort lebende Fauna abgeschätzt. Bislang stehen allerdings nur wenige Testsysteme zur Verfügung, die die Toxizität im Boden bewerten. Im Rahmen eines DBU-Projektes wird nun ein solches Testsystem in Form von Mikrokosmen entwickelt. Ein Mikrokosmos bildet ein kleines Ökosystem im Labor ab und erlaubt daher ökosystemare Aussagen, ohne aufwendige Felduntersuchungen durchführen zu müssen. Anhand dieser Modellökosysteme werden nun unter kontrollierten Bedingungen Effekte von Chemikalien auf Fadenwürmer (Nematoden) untersucht. Nematoden eignen sich hier besonders gut als Untersuchungsobjekte, da sie häufig und artenreich vorkommen und in allen Ebenen des Nahrungsnetzes im Boden vertreten sind. Im Projekt sollen außerdem innovative Methoden zur molekularen Taxonomie mit der konventionellen morphologischen Artbestimmung verglichen werden, um das Testsystem auch taxonomisch ungeschulten Anwendern zugänglich zu machen.
Ein Toxizitätsscreening mit dem Modell-Nematoden Caenorhabditis elegans zeigt, dass die Würmer durchaus empfindlich auf einzelne Insektizide (z.B. Carbendazim) und Fungizide (z.B. Fludioxonil) reagieren. Diese Information wird dann für die Auswahl der Schadstoffe zur Verwendung in den Mikrokosmen verwendet. In einem ersten Mikrokosmen-Test wurde die Wirkung zweier Modellschadstoffe (Zink, Pyren) in zwei verschiedenen Bodentypen untersucht. Die Reaktion der Nematoden auf die Chemikalien war im sandigen Boden deutlich stärker als im lehmigen, was höchstwahrscheinlich durch die unterschiedliche Bioverfügbarkeit der Schadstoffe in den beiden Böden zu erklären ist. Des Weiteren konnte festgestellt werden, dass Zink eine deutlich stärkere Toxizität aufwies als Pyren.
Bei Abschluss des Projekts soll ein kostengünstiges Testsystem vorliegen, das auch ohne spezifische taxonomische Expertise routinemäßig für die ökotoxikologische Wirkungsanalyse von Schadstoffen im Boden verwendet werden kann.
