Akvatisk ekotoxikologi
Forskningen inom huvudområdet fokuserar främst på olika aspekter av frågor som rör hur vattenlevande organismer, från bakterier till fisk, påverkas av föroreningar i miljön.
Inom området akvatisk ekotoxikologi jobbar cirka 10 seniora forskare, fördelade på ett par större forskargrupper.
Vad är ekotoxikologi?
Ekotoxikologin är vetenskapen om de strukturer, processer och interaktioner som förklarar hur giftiga föreningar påverkar ekosystem. Inom ekotoxikologi studerar man både var föroreningar tar vägen i miljön och vilka effekter de kan ge upphov till, och studierna kan utövas på alla biologiska organisationsnivåer, till exempel enzym-, cell-, individ-, populations- och samhällsnivå.
Ekotoxikologi inkluderar grundläggande och tillämpade vetenskaper. Det har en tvärvetenskaplig karaktär som är förankrad i biologi, kemi, toxikologi, statistik men även samhällsvetenskaper.
Varför ekotoxikologi?
Dagens moderna samhälle är beroende av ett stort antal kemikalier och aldrig tidigare har användningen av kemikalier varit större än idag. Hundratusentals kemikalier används för myriader av kommersiella syften runt om i världen varje dag.
Ekotoxikologi tillhandahåller strategier och verktyg för att bedöma toxiciteten hos dessa kemikalier och konsumentprodukter, och för att upptäcka effekter i ekosystem orsakade av föroreningar.
Vad studerar vi?
Ekotoxikologiska studier sträcker sig från biokemiska mekanismer för toxicitet för enskilda kemiska ämnen till effekter på populationer och biologiska samhällen orsakade av kemikalieblandningar som finns i miljön. Det mesta av vår forskning på institutionen är inriktad på olika typer av vattenlevande organismer och ekosystem, både marina och limniska.
Nya utvecklingsområden inom ekotoxikologi är inriktade på cellulära in vitro-tester och ekotoxikogenomik samt mot mer ekologiskt relevanta studier som tar hänsyn till både den kemiska och den biologiska komplexiteten i miljön. Denna utveckling är i linje med vad som nu sker i EU med det pågående genomförandet av REACH-förordningen, ramdirektivet för vatten samt andra pågående arbeten kring konventioner och avtal inom kemikalieområdet i EU och globalt (till exempel den internationella kemikaliestrategin SAICM,– Strategic Approach to International Chemicals Management).
Forskningsledare
Thomas Backhaus
Bethanie Carney Almroth
Malin Celander
Nathalia Corcoll Cornet
Ingela Dahllöf
Lars Förlin
Pedro Inostroza
Tobias Lammel
Joachim Sturve
FRAM
FRAM, Centrum för framtidens kemiska riskanalyser och styrning, är ett tvärvetenskapligt centrum vid universitetet, med syfte att uppmuntra och förenkla samarbete mellan forskare inom området kemisk riskbedömning och riskhantering i Göteborg.
Ekotoxikologi på cell- och artnivå
Vi studerar odlade celler från olika trofiska nivåer (suborganism till mikroorganismer som alger och bakterier). Fokus ligger på bedömning av toxicitet och undersökning av toxikologiska mekanismer i celler exponerade för vardagskemikalier, bekämpningsmedel, biocider och partiklar.
För att identifiera kemikaliernas verkningssätt och deras dominoeffekter utvecklar vi nya modeller inklusive 3D-cellodlingssystem och analyser. Vi utvärderar också blandningstoxicitet och kemiska interaktioner mellan miljöföroreningar med hjälp av etablerade matematiska modeller och nya modeller baserat på data från cellstudier.
Ekotoxikologi på samhällsnivå
Ekotoxikologi med fokus på samhällen uppkom från behovet av att bedöma och förutsäga effekter av föroreningar på en högre nivå än enskilda arter för att kunna möta målen att skydda ekosystemets struktur och funktion. Vi arbetar med bentiska och planktoniska samhällen i sötvatten och marina system. Dessa inkluderar biofilmer av bakterier och alger, perifyton, bakterio-, fyto- och djurplankton samt ryggradslösa djur eller meiofauna i sediment.
För att förbättra vår förståelse av ekologiska effekter studerar vi effekter på mångfalden av arter, primär- och sekundärproduktion, näringscykler, biomagnifiering, samhällens tolerans och interaktioner i näringsvävar. Vårt mål är att tillhandahålla ekologiskt relevanta bedömningar av föroreningarna, samt att utveckla nya sätt att bedöma deras påverkan på ekosystemen med användningsområden inom miljöövervakning och/eller miljöriskbedömning.
Miljöövervakning och status i miljön
Vi utvecklar och anpassar effektbaserade miljöövervakningsverktyg och lösningsfokuserade utvärderingsinstrument för att kunna bedöma statusen i vattenmiljöer vilken kännetecknas av närvaron av hundratals eller tusentals olika föroreningar.
Verktygen för övervakning av biologiska effekter (även kallad biomarkörer) används regelbundet för att studera effekter från okända eller kända föroreningar i miljön och för att bedöma hälsotillståndet i organismer och vattenmiljön.
Ekotoxikogenomik
Omiks är ett samlingsnamn på en stor grupp metoder inom biologi vars namn slutar med ”omik”, till exempel genomik, transkriptomik, proteomik och metabolomik. Omiks används för att på olika sätt karaktärisera och kvantifiera biologiska molekyler som styr struktur, funktion och dynamik hos en organism eller grupp av organismer. ”Omik”-tekniker ger en mekanistisk förståelse för vad som sker då en kemikalie påverkar en organism och används för att förbättra miljöriskbedömningen.
Omik används till allt från mikroorganismer till fisk och vi syftar till att utvärdera de negativa effekterna av kemikalier och blandningar av kemikalier ur ett mekanistiskt perspektiv. Vi fokuserar på olika nivåer av biologisk organisation (från gener till samhällen) som är inriktade på modell och icke-modellorganismer. Vårt mål är att ta fram integrerade verktyg för att förstå orsak-verkan samband mellan kemikalier och biologiska responser och därmed upptäcka skador och risker för miljön.
Riskbedömning, förvaltning och samverkan
Vår forskning bidrar till både den retrospektiva bedömningen av kemikalier ("Är det en anledning till oro att vi hittar den här blandningen av kemikalier i denna flod?") och till framtida bedömningar ("Är det verkligen en bra idé att börja använda den här kemikalien i den här produkten? ”).
För att besvara sådana frågor måste vi definiera vilken typ av data som behövs och utveckla strategier för hantering, analys och utvärdering av data, och prioritering av kemikalier. I synnerhet utvecklar vi strategier för att hantera den stora komplexiteten i kemisk exponering som uppstår i en given miljö.
Vi tillhandahåller regelbundet expertkunskap till och interagerar med nationella och internationella myndigheter och organisation som rör kemikaliekontroll och lagstiftning kring kemikalier som bland annat Kemikalieinspektionen, FN:s miljöprogram, EU-kommissionen och civilsamhället i stort.
Stressorer – kemikalier, blandningar och partiklar
Vi studerar effekter i vatten av olika stressfaktorer (främst kemikalier och partiklar) som på olika sätt är orsakade av oss människor. Kemikalier som vi är intresserade av omfattar bekämpningsmedel, läkemedel, plastassocierade kemikalier, hormonstörande ämnen och olika persistenta organiska föroreningar (sk POPs), samt kemikalier som finns i konsumentprodukter och i olika typer av bränslen.
Vi studerar också effekter av partiklar, främst mikroplaster och nanopartiklar, som är relativt nya föroreningar. Dessa partiklar är lika på det sätt att de definieras av sin storlek men kan bestå av olika typer av material (till exempel plastpolymerer eller kol- eller metallpartiklar).
Då varken kemikalier eller partiklar förekommer enskilt i miljön är vi dessutom intresserade av att undersöka effekter av olika kemikalieblandningar och även interaktioner mellan kemikalier och partiklar. Ibland inkluderar vi även andra miljöstressfaktorer som eutrofiering, försurning av havet och klimatförändringar i våra studier.