Mit der Umweltprobenbank kann die Wissenschaft in die Vergangenheit reisen –
und umweltpolitische Fragen von Heute und Morgen klären.
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Umweltprobenbank?
Für die Umweltprobenbank sammeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler seit den 1980er Jahren in ganz Deutschland Proben von Menschen und der Umwelt, beispielsweise von Vögeln, Pflanzen, Fischen, Muscheln und Rehen.
Reise in die Vergangenheit
In den 1970er Jahren rief die Bundesregierung eine Gruppe hochrangiger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusammen. In Deutschland entstanden erstmals rechtliche Regelungen, um Menschen und Umwelt vor Schadstoffen zu schützen. Politik und Wissenschaft suchten nach einem Weg, um den Erfolg der neuen Gesetze zu überprüfen. So entstand die Umweltprobenbank.
Wie ist die Umweltprobenbank organisiert?
Heute nutzen Umweltfachleute die historischen Proben der Umweltprobenbank vor allem als Beweismaterial, wenn kritische Chemikalien auf dem Prüfstand stehen. Wie auf einer Reise in die Vergangenheit können sie die Belastung von Proben längst zurückliegender Jahre auswerten. Die Ergebnisse zeigen ihnen, ob die Chemikalienbelastung in den Proben der Umweltprobenbank mit der Zeit zu- oder abnimmt. Die Ergebnisse können dann die Verwendung einer Chemikalie in Frage stellen und die Politik zum Handeln auffordern – oder Entwarnung geben.
Leitung
Administrative und wissenschaftliche Steuerung
Sammeln, Archivieren, Charakterisieren
Bundesanstalt für Gewässerkunde, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Universität Trier, Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie, Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik, Eurofins GfA GmbH
Wie funktioniert die Probenaufbereitung?
Umweltproben
Umweltfachleute sammeln die Umweltproben in Ökosystemen von ganz Deutschland. Die meisten Proben werden gleich nach der Probenahme in mobilen Laboren präpariert und mittels flüssigem Stickstoff auf -150°C gekühlt.
Die Kühlkette wird danach immer eingehalten: die Umweltproben werden bei -150°C in sogenannten Kryomühlen erst vermahlen, dann portioniert und anschließend im Archiv für Umweltproben über Flüssigstickstoff bei ebenfalls -150°C dauerhaft eingelagert.
Umweltproben
Umweltfachleute sammeln die Umweltproben in Ökosystemen von ganz Deutschland. Die meisten Proben werden gleich nach der Probenahme in mobilen Laboren präpariert und mittels flüssigem Stickstoff auf -150°C gekühlt.
Die Kühlkette wird danach immer eingehalten: die Umweltproben werden bei -150°C in sogenannten Kryomühlen erst vermahlen, dann portioniert und anschließend im Archiv für Umweltproben über Flüssigstickstoff bei ebenfalls -150°C dauerhaft eingelagert.
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Wie gelangt die Probe ins Archiv?
Humanproben
Die Humanproben werden von Fachleuten unter ärztlicher Aufsicht entnommen. Die Proben des Menschen werden - anders als die Umweltproben - einzeln aufgearbeitet und gelagert. Vollblut, Blutplasma und 24h-Urinproben werden bereits unmittelbar nach der Abnahme portioniert.
Anschließend kommen die Proben in einen Tank, der auf -150°C gekühlt ist, und werden in das Archiv für Humanproben gebracht.
Humanproben
Die Humanproben werden von Fachleuten unter ärztlicher Aufsicht entnommen. Die Proben des Menschen werden - anders als die Umweltproben - einzeln aufgearbeitet und gelagert. Vollblut, Blutplasma und 24h-Urinproben werden bereits unmittelbar nach der Abnahme portioniert.
Anschließend kommen die Proben in einen Tank, der auf -150°C gekühlt ist, und werden in das Archiv für Humanproben gebracht.
Für die Umweltproben werden in 14 Gebieten insgesamt 15 Probenarten von Tieren und Pflanzen gesammelt. Zu diesen typischen deutschen Ökosystemen zählen neben Nord- und Ostseeküste auch Flüsse und Seen, landwirtschaftlich genutzte Gebiete, bewirtschaftete und weniger genutzte Wälder sowie Städte.
Fischer fangen Brassen mit Netzen oder Angeln im Rhein, Elbe, Donau und ausgewählten Zuläufen.
Pappelblätter werden im Herbst in den Ballungsräumen Saarbrücken und Halle-Leipzig gesammelt.
Dreikantmuscheln wachsen ein Jahr in den Gewässern und werden dann für die Umweltprobenbank geerntet.
Die Fangzeit für Aalmuttern ist im Frühsommer an den Küsten der Nord- und Ostsee.
Die Buchenblätter stammen aus Forsten, Landwirtschafts- und Hintergrundgebieten.
Rehe geben Hinweise auf die Belastung der terrestrischen Ökosysteme und der menschlichen Nahrung.
Die Sprosse von Nadelbäumen, wie hier die Fichte, werden im Frühjahr für die Umweltprobenbank beprobt.
Miesmuscheln stammen aus den Wattenmeeren in der Nordsee und der Vorpommersche Boddenlandschaft in der Ostsee.
Die Proben der Regenwürmer stammen aus Ballungsräumen sowie aus landwirtschaftlich geprägten Gebieten.
Die Eier der Silbermöwe stammen von Kolonien auf den Vogelschutzinseln Mellum und Trischen in der Nordsee sowie Heuwiese in der Ostsee.
Schwebstoffe ergänzen Fische und Muscheln als dritte Umweltprobe aus den Binnengewässern.
Ein Teil des Blutes wird durch Zentrifugation zu Blutplasma verarbeitet.
Bei der Probenahme werden circa 150 mL Blut unter ärztlicher Aufsicht entnommen.
Zusammen mit dem 24-h Urin werden alle Proben bei -150 °C gelagert.
Für den internationalen Umweltschutz ist es wichtig, dass Umweltprobenbanken zusammen arbeiten. Die Verwendung von Quecksilber beispielsweise, aber auch einer Reihe organischer Chemikalien wie DDT oder bromierte Flammschutzmittel sind mittlerweile in vielen Ländern verboten. Umweltprobenbanken können zeigen, ob die Chemikalienpolitik funktioniert und die Stoffbelastung wirklich weltweit zurückgeht. Dafür ist es sinnvoll, Belastungsdaten für Mensch und Umwelt zu verknüpfen und die Umweltprobenbank-Idee dort zu fördern, wo es sie bislang nicht gibt, beispielsweise in Entwicklungsländern.
Erfahre mehr zum Thema!
Weitere Infos auf der Website der Umweltprobenbank
Umweltbeobachtung mit Proben von Mensch und Umwelt
Schadstoffmonitoring mit Fischen in der Umweltprobenbank
Informationsplakat