Reconsidering environmental effects assessment of chemicals: Proposal for a dynamic testing strategy

Certain substances may be hazardous to ecosystems. To be able to preserve the structures and functions of ecosystems, knowledge is required to qualify and quantify such hazards. To this end, biotests are indispensable tools. For the development and/or choice of biotests, special attention has to be drawn to conflicts between scientific demands and practical constraints. From a purely scientific point of view, experiments should be designed to maximise the ecological relevance of the obtained results. However, this often collides with the limited resources (budget, time, manpower) available. Furthermore, societal issues (e.g. animal welfare) have to be taken into account. Thus, it is necessary to develop a scientifically sound testing approach that avoids unnecessary animal testing, keeps the costs low, and can be performed within a short timeframe. The different perspectives of ecology, environmental toxicology, and environmental chemistry should be integrated into a balanced ecotoxicological approach. Accordingly, we propose a dynamic testing strategy, which is adapted to the substance (or substance group) in question and its mode(s) of action. Bestimmte chemische Substanzen können eine Gefahr für Ökosysteme darstellen. Für den Schutz der Strukturen und Funktionen in Ökosystemen, müssen diese Gefahren qualifiziert und quantifiziert werden. Biotests liefern dafür die entscheidenden Ergebnisse. Für die Entwicklung und/oder Wahl solcher Biotests, muss den Konflikten zwischen wissenschaftlichen Ansprüchen und praktischen Beschränkungen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Aus rein wissenschaftlicher Sicht sollten die Experimente so gestaltet sein, dass die ökologische Relevanz der Ergebnisse maximiert wird. Dies stösst jedoch häufig an die Grenzen der verfügbaren Ressourcen (Budget, Zeit, Arbeitskraft). Zusätzlich müssen gesellschaftliche Aspekte berücksichtigt werde (z.B. der Tierschutz). Daher ist es notwendig, einen wissenschaftlich stimmigen Test-Ansatz zu wählen, der unnötige Tierversuche vermeidet, die Kosten gering hält und innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden kann. Die unterschiedlichen Aspekte von Ökologie, Umwelttoxikologie und Umweltchemie sollten zu einem ausgewogenen ökotoxikologischen Ansatz zusammengeführt werden. Daher schlagen wir eine dynamische Teststrategie vor, welche sich an die jeweilige Substanz (oder Substanzgruppe) und ihre Wirkmechanismen anpasst.