In allen Forschungsbereichen werden Master-, Examens-, Diplom- und Doktorarbeiten angeboten. Bei Interesse nehmen Sie doch bitte Kontakt mit uns bzw. mit den im Text genannten Personen auf.

Vergeben werden Arbeiten mit Schwerpunkt auf aquatische Parasiten. In Freiland- und Laboruntersuchungen können folgende Themenbereiche bearbeitet werden:

Vergleich der Akkumulation von Schwermetallen in Wirt und Parasit
In zahlreichen Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass bestimmte Parasitengruppen sehr hohe Konzentrationen verschiedener Schwermetalle anreichern, oft in höherem Maße als ihre Wirte. Untersucht wird, wie Parasiten im Vergleich zu ihren Wirten Metalle aufnehmen und welche Auswirkung dies auf die Wirte hat. Ein weiteres Ziel ist die Bestimmung der trophischen Stufe von unterschiedlichen Parasiten (anhand von Isotopenverhältnissen) im Zusammenhang mit der Metallaufnahme im Wirt-Parasit System.

Aalparasiten der Gattung Anguillicoloides
Am Beispiel von zwei aalparasitischen Nematodenarten der Gattung Anguillicoloides sollen Unterschiede in der Anpassung an europäische und japanische Aale untersucht werden. In Laborversuchen werden interspezifische Konkurrenz und Wechselwirkungen mit den Zwischen- und Endwirten untersucht.

Einfluss der Temperatur auf die Übertragung von Parasiten
Die Auswirkungen des Klimawandels gewinnen im Rahmen ökologischer Forschung zunehmend an Bedeutung. Hierbei gilt ein Schwerpunkt der Forschung den Effekten der Temperaturänderung auf Biozönosen. Ziel ist es daher sowohl in Gewässern der Umgebung als auch im Labor grundlegende Erkenntnisse und Daten über den Einfluss veränderter Wassertemperatur auf die Verbreitung von Parasiten in ihren Zwischen- und Endwirtpopulationen zu gewinnen und somit zu einem besseren Verständnis der Parasit-Wirt-Beziehungen beizutragen. Zusätzlich besteht im Rahmen dieses Themas die Möglichkeit zur Anfertigung nicht experimenteller Arbeiten basierend auf Literaturrecherche.

Trematodengemeinschaften und Umwelteinflüsse
Trematoden besitzen komplexe Lebenszyklen mit verschiedenen Wirtsarten, die bestimmte ökologische Ansprüche haben. Durch Untersuchung der Trematodenarten können Rückschlüsse auf den ökologischen Zustand von Gewässern gezogen werden. Ziel ist zunächst die Bestandsaufnahme und Bestimmung von Trematoden aus verschiedenen Gewässern in der Umgebung.

Ökologie und Lebenszyklen von Parasiten
Von zahlreichen Parasitenarten sind nur adulte Stadien bekannt, während die Kenntnisse über mögliche Zwischenwirte lückenhaft sind oder fehlen. Ziel ist es daher, Makrozoobenthosorganismen verschiedener Gruppen morphologisch und molekularbiologisch zu untersuchen, um bisher unbekannte Stadien verschiedener Parasitengruppen (z.B. von Cestoden, Trematoden, Nematoden, Acanthocephalen) zu detektieren. Aus der Vervollständigung der Zyklen ergeben sich neue Möglichkeiten, Vorkommen, saisonale Dynamik und Ausbreitungspotenzial der entsprechenden Parasitenarten besser zu untersuchen.

Kontakt: Dr. Daniel Grabner

Untersucht werden die Anreicherung und die Wirkung von Schadstoffen in verschiedenen Wasserorganismen, auch unter Berücksichtigung der jeweiligen Parasitenfauna. Untersuchungen werden sowohl im Labor als auch im Freiland durchgeführt.

Anreicherung und Wirkung von Nanopartikeln
Auch wenn Schwermetalle schon seit Jahrzehnten untersucht werden, gibt es immer wieder industrielle Entwicklungen, die zu einem vermehrten Eintrag bestimmter Metallgruppen in die Umwelt führen. Im Focus sind zurzeit Metall-Nanopartikel. Dabei geht es darum, das ökotoxikologische Potential dieser Metalle zu untersuchen und zuverlässige Analysemethoden, speziell für den Nachweis in tierischen Proben zu entwickeln.

Anreicherung und Wirkung von Platingruppenelementen
Seit den 1980ern werden Platingruppenelemente in Abgaskatalysatoren eingesetzt. Diese gelangen über das Regenwasser in aquatische Systeme und stellen dort eine Bedrohung für Wasserorganismen dar. In Freiland- und Laborstudien werden Akkumulation und Wirkung von Platingruppenelementen untersucht. Insbesondere Biomarkerstudien (HSP70, Glutathion, Mikrokerne, Metallothioneine) sollen Aufschluss über die Wirkung auf Wasserorganismen geben.

Vergleich der Akkumulation von Schwermetallen durch etablierte Bioindikatoren und Parasiten
Wir untersuchen seit vielen Jahren die Anreicherung von Schwermetallen in der aquatischen Biota. Neben etablierten Bioindikatoren wie Muscheln, Krebsen und Fischen interessieren wir uns auch in diesem Zusammenhang für Parasiten. Ökologische und biotische Faktoren, die sich auf das Anreicherungsvermögen auswirken (Lokalisation der Parasiten im Verdauungstrakt der Wirte oder Parameter wie Wassertemperatur, Chloridkonzentration usw.), sollen in zukünftigen Arbeiten untersucht werden.

Verteilung von Schwermetallen in unterschiedlichen Organen und Zellkompartimenten aquatischer Organismen
Wohin gelangen Schwermetalle nachdem ein Organismus sie aufgenommen hat? Was sind die Zielorgane und wie ist die Verteilung in der Zelle? Die differentielle Zentrifugation erlaubt Rückschlüsse auf den Wirkmechanismus und eröffnet die Möglichkeit zu beurteilen, ob Schwermetalle von der Zelle leicht eliminiert werden oder ob sie das Potential haben, empfindliche Enzyme oder Organellen zu schädigen.

Umweltanalytik
Interessierte an analytischer Chemie können Fragestellungen in Zusammenhang mit der Bestimmung von Schwermetallen in biologischen Proben bearbeiten. Hierzu kommen Mikrowellenaufschlusstechniken gefolgt von Atomabsorptionsspektrometrie oder induktiv gekoppelter Massenspektrometrie zum Einsatz.

Kontakt: Dr. Milen Nachev

Gewässerbeprobungen finden in der Regel an Probennahmestellen statt, die kürzer als 100 m sind. Folglich bieten sie eher ein lokales Abbild der Verhältnisse im Gewässer. Diese Folgerung ist jedoch nur bedingt richtig, denn die lokalen Verhältnisse vor Ort spiegeln oft die Landschaftsverhältnisse im gesamten Einzugsgebiet oberhalb der Probennahmestelle wider. Die Geologie im Einzugsgebiet bestimmt beispielsweise die vorkommenden Substrate und Sedimente im Gewässer. Während die grundsätzliche hierarchische Gliederung von der Landschaftsebene über Gewässerabschnitte bis hin zur kleinräumigen Habitatverteilung auf der Gewässersohle allgemein akzeptiert wird, besteht nach wie vor Unklarheit über die Zusammenhänge und Wirkungsketten zwischen den unterschiedlichen räumlichen Ebenen.

Mehrere, thematisch verknüpfte Abschlussarbeiten sollen dazu beitragen, die Frage der Wirkungsketten und Zusammenhänge näher zu beleuchten. Gegenstand der Betrachtungen ist ferner die Vergleichbarkeit räumlich unterschiedlich aufgelöster Daten zu Umwelteinflüssen. Dabei besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, die Datenbasis durch eigene Kartierungen im Gelände zu ergänzen.

Im Einzelnen können folgende Arbeitsthemen bearbeitet werden:

• Vergleich unterschiedlich aufgelöster Daten zur Landbedeckung (CORINE vs. ATKIS) in NRW.
• Vergleich kleinräumiger Habitatkartierungen mit der Gewässerstrukturgüte an und oberhalb von Probennahmestellen.
• Vergleich der Beziehungen zwischen Gewässerbiologie und Landbedeckung/-nutzung in unterschiedlichen Pufferstreifen entlang von Gewässern.

Kontakt: Dr. Christian Feld

Die Biodiversität aquatischer Organismen (u.a. Makroinvertebraten und Fische) wird durch eine Vielzahl äußerer Umwelteinflüsse bestimmt, aber auch beeinträchtigt. Insbesondere im Zuge der weiträumigen Überformung der Landschaft und ihrer Gewässer durch den Menschen kommt es regional zu Artenverlusten. Damit einher geht die Gefahr, mit den Arten auch deren Funktionen im Gewässer zu verlieren, was dann wiederum negative Auswirkungen auf weitere Arten nach sich ziehen kann.

Im Rahmen mehrerer Abschlussarbeiten sollen unterschiedliche Umwelteinflüsse auf verschiedene Biodiversitätsparameter näher beleuchtet werden. Neben der artspezifischen Analyse stehen dabei vor allem die Veränderungen auf Ebene der Artengemeinschaften im Mittelpunkt. Es wird auch der Frage nachgegangen, inwieweit sich methodische Unterschiede in der Besammlung der Organismen auf die ermittelte Biodiversität auswirken. Dafür stehen bereits Daten zu insgesamt vier Organismengruppen zur Verfügung: Fische, Makroinvertebraten, Makrophyten und benthische Diatomeen. Auf Wunsch kann diese Basis durch zusätzliche Aufsammlungen im Gelände ergänzt werden.

Im Einzelnen können folgende Arbeitsthemen bearbeitet werden:

• Zusammenhang zwischen Biodiversität und Probennahmemethodik (Anzahl, Saison).
• Zusammenhang zwischen Biodiversität und Ökoregionen in Deutschland – Gibt es ‚Hot Spots’?
• Zusammenhang zwischen Biodiversität und der Landnutzung – Einflüsse aus der Landwirtschaft.
• Zusammenhang zwischen Biodiversität und Gewässerstrukturgüte an, oberhalb und unterhalb der Probennahmestellen.

Kontakt: Dr. Christian Feld

Die Analyse der Fundorte von Makroinvertebraten, die ehemals eher sehr verstreut und selten vorkamen, führt u.a. zu der Hypothese, dass sich einige Arten wieder in Ausbreitung befinden. In NRW wird das beispielsweise für die Steinfliegenart Leuctra geniculata angenommen. Die Ursachen hierfür sind noch unklar, wobei aber vermutlich die Verbesserung der Wasserqualität in ganzen Teileinzugsgebieten eine wesentliche Rolle spielen dürfte.

Im Rahmen einer Abschlussarbeit soll der Frage nachgegangen werden, inwieweit sich die Verbreitung ausgewählter Wirbellosenarten in den letzten Jahren verändert hat und ob diese Veränderungen mit einer Verbesserung der Gewässergüte einhergehen. Grundlage dafür sind die Daten des Routinemonitorings in NRW.

Es besteht die Gelegenheit zur Freilandarbeit.

Kontakt: Dr. Christian Feld

Klimawandel betrifft auch unsere Fließgewässer in Mitteleuropa. Sich verändernde Temperaturen können drastische Auswirkungen auf die Lebensräume einzelner Gewässertiere haben. Mit einem neuartigen Verfahren zur Temperaturmessung in Fließgewässern werden dieses Jahr an einem Mittelgebirgsbach Temperaturänderungen erfasst. In der angebotenen Arbeit wird es darum gehen, in Feldkampagnen Makrozoobenthos-Proben zu nehmen und hinsichtlich der Temperaturpräferenz einzelner Arten auszuwerten.

Die Bearbeitung des Themas ist ab sofort möglich.

Kontakt: Martin Sondermann

In dieser Studie soll anhand von Datenbankanalysen die Vielfalt und das Potenzial aquatischer Lebensgemeinschaften des Einzugsgebietes der Ruhr quantifiziert und analysiert werden. Es können hierbei zu den folgenden Organismengruppen Arbeiten vergeben werden: Fische, Makrozoobenthos, Makrophyten und semiaquatische Vegetation.

Der/Die Kandidat/in soll in einem ersten Schritt eine Datenbank erstellen mit Fundorten der jeweiligen Gruppe im Einzugsgebiet der Ruhr. Die relevanten Daten kommen hierbei aus Datenbanken des Ruhrverbandes, Daten der Abteilung Hydrobiologie der Universität Essen, Daten des Landes NRW sowie einer kleinen Literaturrecherche. Aufbauend auf diesen Daten soll das Einzugsgebiet der Ruhr biologisch charakterisiert werden, Hot Spots der Biodiversität lokalisiert werden und die Potenziale einzelner Teileinzugsgebiete bzw. Arten aufgezeigt werden. Exkurse können kartographische Darstellungen sein, biozönotische Bewertungen von Teileinzugsgebieten oder auch die Anfälligkeit vorkommender Arten (oder auch von Hot spots) für den Klimawandel.

Kontakt: Dr. Armin Lorenz

Die Arbeit stellt sich als Literaturstudie dar, die als Ziel eine Beurteilung der ökologischen Nischen, der in Deutschland vorkommenden Laufkäfer hat. Basierend auf einer Auswertung relevanter Literatur und Gesprächen mit Experten soll der/die Kandidat/in die ökologischen Ansprüche der Käferarten in einheitliche Tabellen überführen. Diese Daten sollen anschließend in Hinsicht auf Lebensraumbiozönosen und Anfälligkeit einzelner Arten in Bezug auf den Klimawandel analysiert werden.
Die Einstufungen sollen anschließend in die Hintergrunddatenbank der website: www.freshwaterecology.info übernommen werden und dort für diese Artengruppe angezeigt werden.

Kontakt: Dr. Armin Lorenz

Im  Zuge der Wasserrahmenrichtlinie erfolgten und erfolgen zunehmend Renaturierungsmaßnahmen, um Strukturen naturnaher Gewässer wie Mäander, Nebenarme, Auen u.ä. zu schaffen. Im Allgemeinen werden aquatische Organismengruppen als sog. „Biologische Qualitäts-komponenten“ genutzt, um den ökologischen Zustand eines Gewässers zu quantifizieren. Die Bewertung erfolgt auf Grundlage von Fließgewässertyp-spezifischen Referenzlisten, d.h. Artenlisten, die eine natürliche Zönose widerspiegeln. Für (semi-)terrestrische Organismengruppen wie Laufkäfer und Pflanzen fehlt diese Form von Referenzlisten, obwohl Effekte auf Organismengruppen wie Laufkäfer und Pflanzen, die eine Vielzahl von Uferspezialisten beinhalten, deutlich sind.

Ziel der Arbeit ist die Erstellung von Referenzlisten für Laufkäfer und Pflanzen. Dies soll in Anlehnung an vorhandene Literatur und in Absprache mit Experten erfolgen.

Kontakt: Kathrin Januschke

Hintergrund:
Vor dem Hintergrund der WRRL, welche als Zielerreichung den guten ökologischen Zustand für alle natürlichen Oberflächengewässer bis zum Jahr 2015 (bzw. 2027) fordert, ist vor allem die gute Bewertung der biologischen Qualitätskomponente zum Erreichen des guten ökologischen Zustandes von hoher Relevanz. Die im Rahmen der WRRL durchführte Bestandsaufnahme zeigt, dass sich ein erheblicher Anteil der Oberflächengewässer hinsichtlich der Zusammensetzung der Artgemeinschaften für Makroinvertebraten in einem schlechten Zustand befindet. Auch die  Renaturierung degradierter Fließgewässerabschnitte zeigt oftmals nicht den gewünschten Erfolg - die Etablierung einer fließgewässertypischen Biozönose bleibt oftmals aus. Verschiedene Ursachen können hierbei eine Rolle spielen. Neben großräumigen Parametern wie zum Beispiel der Landnutzung im Einzugsgebiet können die artspezifischen Ausbreitungsmechanismen/Ausbreitungsfähigkeiten von Arten den Erfolg einer Renaturierung maßgeblich beeinflussen.

Im Zuge von Renaturierungsmaßnahmen es daher notwendig, Quellpopulationen von Zielarten zu identifizieren. Auf Kenntnis dieser Informationen ist es möglich, Aussagen über die räumlich-zeitliche Besiedlung durch Makroinvertebraten im Zuge von Renaturierungsmaßnahmen zu formulieren bzw. die Informationen als Entscheidungsgrundlage für potentielle Renaturierungen zu betrachten. Informationen über das Ausbreitungsverhalten von Makroinvertebraten tragen daher dazu bei, eine realistische Einschätzung über den Erfolg von Renaturierungsmaßnahmen zu treffen.

Mögliche Aufgabenschwerpunkte:

Aufgabe ist es in erster Linie, vorhandene Informationen zum Ausbreitungsverhalten von Makroinvertebraten aus bereits abgeschlossenen und laufenden Projekten zusammenzustellen und auszuwerten, sowie darüber hinaus im Rahmen einer Literaturrecherche zusätzliche Informationen zur Ausbreitung von Makroinvertebraten zusammenzutragen. Auf Basis der vorliegenden Informationen können ökologische Profile für einzelne Arten erstellt werden. Diese Profile können unter anderem Angaben zu maximalen/minimalen Ausbreitungsdistanzen, Ausbreitungsform, Ausbreitung hinsichtlich verschiedener Entwicklungsstadien, etc. beinhalten. Optional kann in Betracht gezogen werden, die gesammelten Informationen in einem letzten Schritt in eine Datenbank zu überführen.

Kontakt: Maria Schröder