Die Fakultät für Biologie ist zentraler Teil eines großen Wasserforschungs-Schwerpunktes, des Zentrums für Wasser- und Umweltforschung (ZWU). Übergeordnete Ziele der Forschungsaktivitäten sind das Verständnis von Wechselwirkungen aquatischer Lebensgemeinschaften mit Umweltfaktoren, insbesondere mit Belastungen (Stressoren), und die Entwicklung von Maßnahmen zum Erhalt und zur Steigerung von Funktionen und Biodiversität. Dabei werden Organismen von Viren bis hin zu Wirbeltieren untersucht, mit Schwerpunkten auf Mikroalgen, Makrozoobenthos und Parasiten. Ein großes gemeinsames Forschungsvorhaben ist der Sonderforschungsbereich RESIST  zur Wirkung multipler Stressoren. Wichtige Forschungsschwerpunkte umfassen zudem Umwelt-DNA, Ökotoxikologie und Gewässerentwicklungsplanung. Die Fakultät ist Heimat der weltgrößten Algenkultursammlung, der CCAC.

Neben der Lehre im Bachelor Biologie und den Lehramtsstudiengängen bietet die Wasser- und Umweltforschung vier spezialisierte Studiengänge an: Die Bachelor- und Masterstudiengänge Aquatische Biologie; den Englisch-sprachigen Master-Studiengang Environmental Toxicology; und den gemeinsam mit der Ruhr-Universität Bochum angebotenen Master-Studiengang Biodiversität.

Jens Boenigk Biodiversität

Biodiversität

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Die Forschungsgruppe von Professor Jens Boenigk beschäftigt sich mit der Evolution und Ökologie von Mikroorganismen, insbesondere von eukaryotischen Algen und Protisten. Im Fokus stehen dabei Fragen zur Biodiversität, zur systematischen Einordnung und zu organismischen Interaktionen in aquatischen Ökosystemen. Die Gruppe untersucht, wie sich mikrobielle Gemeinschaften unter dem Einfluss von Umweltveränderungen und anthropogenen Stressoren verändern und welche Rolle sie für Stoffkreisläufe und Energieflüsse spielen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Anwendung moderner molekularbiologischer Methoden, etwa der Sequenzierung von Umwelt-DNA, um die Vielfalt und Funktion von Mikroorganismen besser zu erfassen. Die Forschung adressiert zudem biogeographische Muster und die Anpassungsfähigkeit von Mikroorganismen an unterschiedliche Lebensräume. Durch die Kombination von Feldstudien, Laboranalysen und bioinformatischen Ansätzen trägt die Gruppe dazu bei, grundlegende Prozesse der Evolution und Ökologie in mikrobiellen Lebensgemeinschaften zu verstehen.
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Bank Beszteri Phykologie

Phykologie

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Die Forschungsgruppe von Professor Bank Beszteri untersucht die Vielfalt, Evolution und Ökologie von Kieselalgen und deren Rolle in aquatischen Ökosystemen. Im Fokus steht, wie sich Algen an veränderte Umweltbedingungen anpassen und welche Folgen dies für Stoffkreisläufe und den ökologischen Zustand von Gewässern hat. Dabei werden moderne Methoden wie Genomik, digitale Mikroskopie und maschinelles Lernen eingesetzt, um Organismen zu analysieren und zu klassifizieren. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuer Ansätze zur Umweltüberwachung, um Veränderungen in aquatischen Lebensgemeinschaften frühzeitig zu erkennen. Die Forschung trägt dazu bei, die Anpassungsfähigkeit und ökologische Bedeutung von Algen im Kontext globaler Umweltveränderungen besser zu verstehen. Mehr erfahren

Peter Haase Fluss- und Auenökologie

Fluss- und Auenökologie

Überblick Forschung
Die Forschungsgruppe von Professor Peter Haase untersucht die Biodiversität und ökologische Funktionen von Fließgewässern, insbesondere in europäischen Bächen und Flüssen. Sie analysiert langfristige Veränderungen bei wirbellosen Tieren wie Muscheln und Eintagsfliegen, die als Indikatoren für den Gewässerzustand dienen. Die Forschung zeigt, dass sich die Artenvielfalt nach früheren Belastungen zunächst erholte, dieser Trend aber seit etwa 2010 stagniert. Zudem werden Auswirkungen von Maßnahmen wie Kläranlagen auf die Süßwasser-Biodiversität untersucht. Ziel ist es, wissenschaftlich fundierte Strategien zum Schutz und zur Renaturierung von Flussökosystemen zu entwickeln und langfristige Veränderungen der Insektenbiomasse in verschiedenen Landschaften zu erfassen.
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Daniel Hering Aquatische Ökologie

Aquatische Ökologie

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Die Arbeitsgruppe von Professor Daniel Hering hat einen angewandten Schwerpunkt. Sie entwickelt Verfahren zur Bewertung von Gewässern und ist unter anderem für das Deutschland-weit eingesetzte PERLODES-Bewertungssystem zuständig. Eine wichtige Grundlage der Gewässerbewertung sind autökologische Daten – die Gruppe betreibt zusammen mit einem weiteren Institut eine große autökologische Datenbank zu Gewässer-bewohnenden Organismen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf Maßnahmen zur Gewässerentwicklung von der lokalen bis zur Einzugsgebiets-Skala; in diesem Zusammenhang hat die Gruppe bislang vier EU-geförderte Forschungsprojekte koordiniert, derzeit das Projekt MERLIN, in dem Europa-weit große Renaturierungs-Maßnahmen umgesetzt und bewertet werden. Daniel Hering ist zudem Co-Sprecher des Sonderforschungsbereiches RESIST zu multiplen Stressoren.
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Florian Leese Aquatische Ökosystemforschung

Aquatische Ökosystemforschung

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Die Forschungsgruppe von Professor Florian Leese untersucht die Auswirkungen von Umweltstressoren auf aquatische Ökosysteme, wobei der Fokus auf der Wechselwirkung mehrerer Belastungsfaktoren wie Schadstoffen, Klimawandel und Habitatveränderungen liegt. Ein zentraler Schwerpunkt ist das Biodiversitätsmonitoring mithilfe moderner genetischer Methoden wie DNA-Metabarcoding und eDNA-Technologien, um Veränderungen der Artenvielfalt präzise zu erfassen. Die Gruppe entwickelt und standardisiert diese genomischen Verfahren, um die Überwachung und Bewertung von Gewässern zu verbessern. Zudem erforscht sie die genetische Diversität und Fragmentierung von Populationen wirbelloser Tiere in Fließgewässern, was wichtige Erkenntnisse zur Anpassungsfähigkeit und zum Erhalt von Arten liefert. Die Arbeit verbindet molekulare Ökologie mit angewandtem Naturschutz und liefert so wissenschaftliche Grundlagen für den Schutz und das Management von Wasserressourcen.
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Sonja Rückert Eukaryotische Mikrobiologie

Eukaryotische Mikrobiologie

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Die Forschungsgruppe von Professor Sonja Rückert untersucht, wie einzellige eukaryotische Mikroorganismen, insbesondere Protisten, in aquatischen Ökosystemen mit anderen Organismen interagieren. Zentrale Themen sind die Auswirkungen des Klimawandels auf die vielfältigen Lebensgemeinschaften und Wechselwirkungen, die Protisten als Parasiten, Partner oder Konkurrenten mit anderen Wasserlebewesen eingehen. Die Gruppe erforscht, wie steigende Temperaturen, veränderte Wasserführung und andere Stressfaktoren die Zusammensetzung von Nahrungsnetzen, die Biodiversität und die Gesundheit von Wirtsorganismen beeinflussen. Mit modernen molekularbiologischen und morphologischen Methoden werden parasitische Eukaryoten identifiziert und ihre Rolle als Indikatoren für den ökologischen Zustand von Gewässern analysiert. Ziel ist es, die Folgen des Klimawandels auf aquatische Lebensgemeinschaften besser zu verstehen und Grundlagen für den Schutz der Biodiversität zu schaffen.
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Ralf Schäfer Ökotoxikologie

Ökotoxikologie

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Die Gruppe analysiert, wie Stressoren wie Pestizide, steigende Temperaturen oder veränderte Landnutzung die Artenvielfalt und ökologischen Funktionen in Gewässern beeinflussen und welche langfristigen Folgen sich daraus ergeben. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Testen ökologischer und ökotoxikologischer Theorien, um Veränderungen der Biodiversität in Raum und Zeit vorherzusagen und die Wirksamkeit von Umweltschutzmaßnahmen zu bewerten.
Zum Einsatz kommen moderne Methoden der chemischen Umweltanalytik, der statistischen und prozessorientierten Modellierung sowie der Molekularbiologie, um Risiken für Gewässer und deren Lebewesen besser zu verstehen und fundiert zu bewerten. Darüber hinaus erforscht die Gruppe den Zusammenhang zwischen aquatischer Biodiversität und menschlicher Gesundheit – beispielsweise im Hinblick auf den Einfluss landwirtschaftlicher Chemikalien auf die Entstehung antibiotikaresistenter Bakterien.
Ziel ist es, wissenschaftliche Grundlagen für nachhaltigen Gewässerschutz und wirksame Naturschutzmaßnahmen zu schaffen.
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Bernd Sures Aquatische Ökologie

Aquatische Ökologie

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Die Forschung der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Bernd Sures konzentriert sich auf die Auswirkungen von Umweltstressoren wie Schadstoffbelastung, Klimawandel und invasiven Arten auf aquatische Ökosysteme. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der aquatischen Parasitologie, wobei Parasiten als Bioindikatoren für Umweltveränderungen und als wichtige Faktoren bei der Akkumulation von Schwermetallen in aquatischen Nahrungsnetzen untersucht werden. Veränderungen in der Parasitengemeinschaft spiegeln den ökologischen Zustand eines Gewässers wider, da Parasiten eng mit ihren Wirten und deren Umwelt verknüpft sind. Bestimmte Parasitenarten können gezielt Umweltbelastungen anzeigen, da sie unterschiedlich empfindlich auf Stressoren reagieren.
Die Gruppe analysiert die Wechselwirkungen zwischen Parasiten, Wirten und Schadstoffen in urbanen und natürlichen Gewässern sowie die Auswirkungen multipler Stressoren auf die Gesundheit aquatischer Organismen und die ökologische Funktionsfähigkeit von Fließgewässern. Als Sprecher des Sonderforschungsbereichs 1439 „RESIST“ erforscht Bernd Sures, wie Fließgewässer auf multiple Belastungen reagieren und sich erholen können.
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