Academics at the Department of Biology

Wissenschaftlicher Werdegang
- Grundstudium der Biologie an der WWU zu Münster
- Hauptstudium der Biologie und Promotion an der Johannes-Gutenberg-Universität zu Mainz (Populationsökologie, Ökotoxikologie)
- Wissenschaftlicher Mitarbeiter des Instituts für Biochemische Forschung und Analytik Hannover, Magdeburg und Quedlinburg (Konzeption und Durchführung von Fortbildungskursen für Ingenieure und Naturwissenschaftler)
- Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie (IUCT) in Schmallenberg
- Arbeitsgruppenleiter in der Abteilung Ökotoxikologie am IUCT in Schmallenberg
- Leiter der Abteilung „Aquatische Ökotoxikologie“, später „Ökotoxikologie“ am Fraunhofer Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME) in Schmallenberg und Aachen
- Leiter des Bereiches „Angewandte Oekologie“ am Fraunhofer IME in Schmallenberg und Aachen
- Leiter des Fraunhofer-Teilinstituts Angewandte Oekologie IME-AE in Schmallenberg
- Habilitation in Ökotoxikologie an der Universität Koblenz-Landau
- Außerplanmäßiger Professor für Ökosystemtoxikologie an der WWU Münster

Lehrschwerpunkte
Bioakkumulation und Öko(system)toxikologie

Forschungsschwerpunkte

Aufnahme von und interne Exposition gegenüber Schadstoffen
Identifikation von Adverse Outcome Pathways in der Ökotoxikologie
Entwicklung und Verbesserung von Testverfahren zur ökotoxikologischen Risikobewertung.

Ausgewählte Projekte

1. (Weiter)-Entwicklung von höherstufigen Testverfahren für die Umweltrisikobewertung von Stoffen: Fish Full Life Cycle Tests
Seit der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für endokrin wirksame Umweltchemikalien Anfang der 1990er wurden in den USA, Europa und Japan große Anstrengungen unternommen, geeignete Testsysteme und Bewertungsstrategien zu entwickeln. OECD-Richtlinien für die Erfassung von Gefahren endokrin wirksamer Stoffe für Populationen potentiell betroffener Arten fehlen jedoch heute noch. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Entwicklung und Implementierung von Testverfahren zur chronischen Toxizitätsbestimmung in Fischen verschiedener Arten (Danio rerio, Oryzias latipes), unter verschiedenen Expositionsregimen (Peakmuster versus konstante Belastung) für verschiedene Stoffklassen (z.B. schwerlösliche Substanzen). Die Erfassung populationsrelevanter Wirkungen wird durch Populationsmodelle ergänzt, um die Risikobewertung zu verbessern. Die Bestimmung indikativer Endpunkte dient der Erfassung von Wirkmechanismen. Die Identifizierung von Biomarkern hilft bei der Entwicklung von Monitoring-Programmen und der Reduktion von Tierversuchen. Wichtige zu beantwortende Fragen betreffen die Time to effect, die Reversibilität von Wirkungen und die lineare Reziprozität von Expositionsmustern.

2. Habitatökologischer Ansatz bei der Betrachtung der Schadstoffexposition und daraus folgender Risiken
Bislang beruhen Bewertungen der realen Umweltgefährdung auf Abschätzungen der Gefährlichkeit über repräsentative Labortests und Expositionsmodellierung, sowie auf beim Umweltmonitoring erfassten Konzentrationen prioritärer Stoffe. Die Verbindung von chemischer und ökologischer Boden- oder Gewässerqualität wird selten hergestellt, da bei multifaktoriellen Prozessen Kausalanalysen große Anforderungen an Probenahmearten und –häufigkeiten, zu erfassende Parameter und pragmatische aber dennoch wissenschaftlich begründete Anwendung von Auswerteprogrammen stellen. Das Fraunhofer IME-AE in Schmallenberg beschäftigt sich mit zahlreichen Aspekten, die inhaltlich verknüpft werden sollen, um die Erfassung und Bewertung stofflicher Umweltgefährdungen zu verbessern. So wird im IME-AE die Umweltprobenbank des Bundes betrieben, die Zeitreihenanalysen stofflicher Belastungen von Biota aus aquatischen und terrestrischen Ökosystemen über die letzten 25 Jahre ermöglicht. Die ökologische Chemie klärt Verbleib, Verteilung und Abbau von Stoffen mit Hilfe radioaktiver Tracer, die Arbeitsgruppe Bioakkumulation und Metabolismus beschäftigt sich mit der Aufnahme von Stoffen über verschiedene Wege (Biokonzentration über Atemmedien und Biomagnifikation über die Nahrung). Die Ökotoxikologie untersucht stoffliche Wirkungen vom molekularen Angriff bis zur ökologischen Auswirkung. Eine Zusammenführung der unterschiedlichen Ansätze und Expertisen erleichtert die Fokussierung auf kritische Habitate und an sie gebundene Populationen.

Ausgewählte Publikationen
Goeritz, I., Falk, S., Stahl, T., Schäfers, C., Schlechtriem, C. (2013): Biomagnification and Tissue Distribution of Perfluoroalkyl Substances (PFASs) in Market size Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss). Environmental Toxicology and Chemistry 32 (9), 2078-2088.

Knacker, T., Boettcher, M., Rufli, H., Frische, T., Stolzenberg, H.C., Teigeler, M., Zok, S., Braunbeck, T., Schäfers, C. (2010): Environmental effect assessment for sexual-endocrine disrupting chemicals – fish testing strategy. Integrated Environmental Assessment and Management, Vol 6 (4): 653-662.

Schäfers, C., Boshof, U., Jürling, H., Belanger, S.E., Sanderson, H., Dyer, S.D., Nielsen, A.M., Willing, A., Gamon, K., Kasai, Y., Eadsforth, C.V., Fisk, P.A., Girling, A.E. (2009): Environmental properties of long chain alcohols. Part 2: Structure-activity relationship for chronic aquatic toxicity of long chain alcohols. Ecotoxicology and Environmental Safety, 72 (4): 996–1005.

Schäfers, C., Klöppel, H., Takahashi, Y. (2007): Zooplankton avoidance behavior following spray drift exposure to a respiratory chain inhibitor. Human and Ecological Risk Assessment 13 (3): 527-534.

Schäfers, C., Teigeler, M., Wenzel, A., Maack, G., Fenske, M., Segner, H. (2007): Concentration- and time-dependent effects of the synthetic estrogen, 17α-ethynylestradiol, on reproductive capabilities of the zebrafish, Danio rerio. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 70: 768-779.

Schäfers, C.., Hommen, U., Dembinski, M., Gonzalez-Valero, J.F. (2006): Aquatic macroinvertebrates in the Altes Land, an intensely used orchard region in Germany. Correlation between community structure and potential for pesticide exposure. Environmental Toxicology and Chemistry 25 (12): 3275-3288.

Fenske, M., Maack, G., Schäfers, C., Segner, H. (2005): An environmentally relevant concentration of estrogen induces arrest of male gonad development in zebrafish, Danio rerio. Environmental Toxicology and chemistry 24 (5): 1088-1098.

Segner, H., Navas, J.M., Schäfers, C., Wenzel, A. (2003): Potencies of estrogenic compounds in in vitro screening assays and in life cycle tests with zebrafish in vivo. Ecotoxicology and Environmental Safety 54 :315-322.

Schäfers, C., Nagel, R. (1991): Effects of 3,4-dichloroaniline on fish populations. Comparison between r- and K-strategists: A complete life cycle test with the guppy (Poecilia reticulata). Archives of Environmental Contamination and Toxicology 21: 297-302.

Ausgewählte Kooperationen

Universität Bern
RWTH Aachen
Universität Koblenz-Landau
Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin
Umweltbundesamt Dessau
Bundsamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit Braunschweig
Bundesinstitut für Risikobewertung Berlin
OECD
Wildlife International