An ecological perspective in aquatic ecotoxicology: Approaches and challenges

This paper aims to highlight the considerable potential of a better integration of ecological theory in aquatic ecotoxicology. It outlines how community ecology, studies on trophic interaction and disturbance ecology could provide an enhanced theoretical basis for aquatic ecotoxicology and increase ecological relevance in environmental risk assessment of chemicals. Based on the literature and own research, approaches from aquatic ecotoxicology are presented, which are based on ecological considerations and address a higher level of biological complexity for risk assessment strategies of chemicals. The concepts of species-sensitivity distribution (SSD), pollution-induced community tolerance (PICT), the use of model ecosystems and the sediment quality triad (SQT) in ecological risk assesment as well as inputs from ecotoxicology into landscape ecology are illustrated. These examples aim to evidence aquatic ecotoxicology as a rewarding field of ecological research.

ZusammenfassungZiel dieses Artikels ist es, Ansätze aufzuzeigen, wie eine verstärkte Kenntnis und Implementierung von Konzepten der theoretischen Ökologie in die aquatische Ökotoxikologie zu einem besseren Verständnis von Schadstoffeffekten in Gewässern führen und damit zu einer realistischeren ökologischen Risikobewertung von Kontaminanten in der Umwelt beitragen könnte. Beispiele werden aufgeführt, wie Ansätze aus der Biozönoseforschung und der Störungsökologie in die aquatischen Ökotoxikologie integriert werden können. Methoden der aquatischen Ökotoxikologie werden vorgestellt, deren Entwicklung auf ökologischen Konzepten basiert und die höhere biologische Komplexitätsstufen berücksichtigen, als die üblicherweise in der Chemikalienbewertung angewendeten Einzelartentests. Anhand von eigenen Ergebnissen und Literaturarbeiten wurden Ansätze diskutiert, die in der ökologischen Risikobewertung von Schadstoffen eingesetzt werden: die Konzepte der Arten-Sensitivitätsverteilung (species-sensitivity distribution, SSD) und der schadstoff-induzierten Toleranz von Gemeinschaften (pollution-induced community tolerance, PICT) sowie dem Einsatz von Modelökosystemen und der Sediment-Qualitäts-Triade (sediment-quality-triad, SQT) werden vorgestellt und Ansätze der aquatischen Ökotoxikologie in der Landschaftsökologie diskutiert.