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PD Dr. Carola Winkelmann
Curriculum vitae
seit 2017 Leiterin der Arbeitsgruppe Fließgewässerökologie an der Universität Koblenz, Institut für Integrierte Naturwissenschaften
7/2017 Venia Legendi Hydrobiologie / Zoologie, Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften der Universität Koblenz-Landau
2011-2016 Leiterin einer Emmy Noether-Nachwuchsgruppe an der Universität Koblenz-Landau, Institut für Integrierte Naturwissenschaften
2009-2011 Gastwissenschaftlerin an der Bundesanstalt für Gewässerkunde, Referat Tierökologie, Koblenz
2008 Promotion am Institut für Hydrobiologie der TU Dresden
2006 Gastaufenthalt an der University of Otago in Dunedin (Neuseeland)
2003-2011 Wissenschaftliche Mitarbeiterin an der TU Dresden, Institut für Hydrobiologie
2001- 2002 Promotionsstudium an der TU Dresden, Institut für Hydrobiologie, (gefördert durch ein Stipendium der Sächsischen Landesstiftung)
2000 Diplom an der TU Dresden, Institut für Hydrobiologie
1994-1999 Studium Biologie an der Friedrich Schiller Universität Jena und der TU Dresden, Hauptfach Hydrobiologi
Aktuelle Forschung
Schutz aquatischer Biodiversität
Süßwasserökosysteme sind Hotspots der Artenvielfalt, in nur 1% der Fläche beherbergen sie 10% der Arten weltweit. Gleichzeitig sind sie durch menschliche Klimawandel, Nutzung und Verschmutzung bereits so stark verändert, dass diese Artenvielfalt stark gefährdet ist. So sind zum Beispiel 37% aller Süßwasserfischarten Europas gefährdet, Weichtiere und Fische gehören europaweit zu den Gruppen mit dem höchstem Anteil von Arten im unbefriedigenden Erhaltungszustand nach FFH-Richtlinie. Daher ist der Artenschutz im Süßwasser von besonderer Wichtigkeit. Ich beschäftige mich im Rahmen verschiedener Projekte damit Schlüsselfaktoren für eine positive Populationsentwicklung verschiedener bedrohter Arten (z.B. Bachmuschel, Äsche, Nase) zu identifizieren.
Nahrungsnetzinteraktionen in Fließgewässern
Räuber-Beutebeziehungen oder die Effekte verschiedener Räuber auf die Artenzusammensetzung und Ökosystemfunktion werden in benthischen Nahrungsnetzen von Fließgewässern relativ selten untersucht. Gleichwohl können Räuber sowohl direkt als auch indirekt einen bedeutsamen Einfluss in Fließgewässerökosystemen haben. So kann beispielsweise ein hoher Raubdruck fischfressender Vögel (z.B. Kormoran) indirekt die Eutrophierungseffekte wie zum Beispiel Algenmassenentwicklung und die Kolmation des hyporheischen Interstitials verstärken, und damit die Habitatqualität für benthische Organismen beeinträchtigen. Daher untersuche ich im Rahmen von Felduntersuchungen und Experimenten die Auswirkung von Prädationseffekten mit dem Ziel diese in die Bewertung und den Schutz von Fließgewässern zu integrieren.
Einfluss von anthropogenen Stressoren auf Makrozoobenthosbesiedlung
Fließgewässer sind in besonderem Maße von anthropogenen Stressoren betroffen da sie oftmals einer hohen Nutzungsintensität unterliegen und außerdem alle stofflichen und strukturellen Einflüsse aus ihren Einzugsgebieten integrieren. Wichtige anthropogene Stressoren sind neben hydromorphologischer Degradation die Einleitung von Nährstoffen und Spurenstoffen. Ich arbeite daher in Fließgewässern an der biologischen Indikation dieser Stressoren und analysiere deren ökosystemaren Effekte.
Ökologische Sanierung von Gewässern
Es werden in den letzten Jahren verstärkt ökologische Sanierungsmaßnahmen geplant und durchgeführt um den ökologischen Zustand der Gewässer zu verbessern und aquatische Artenvielfalt zu erhalten. Erfolgreiche Maßnahmen setzen ein gutes Verständnis der aquatischen Ökosysteme voraus und können in der Regel nicht von den Bewirtschaftern allein geplant werden. Hier ist eine intensive Kooperation zwischen Praxis und Wissenschaft notwendig um die verfügbaren Mittel effizient einzusetzen und Projekte erfolgreich umzusetzen. Daher unterstützen wir seitens der Universität verschiedene Sanierungsprojekte in der Planungs- und Umsetzungsphase und führen Erfolgskontrollen durch.
Publikationen
Worischka S, Schöll F, Winkelmann C, Petzoldt T (2023) Twenty-eight years of ecosystem recovery and destabilisation: Impacts of biological invasions and climate change on a temperate river, Science of The Total Environment 875: 162678, Download
Backström T, Winkelmann C (2022) Invasive round goby shows higher sensitivity to salinization than native European perch, NeoBiota 75:23-38
Weise K, Kurth T, Politowski I, Winkelmann C, Schäffer A, Kretschmar S, Berendonk T U and Jungmann D (2022) A workflow to investigate the impacts of weathered multi-walled carbon nanotubes to the mudsnail Lymnaea stagnalis. Environmental Science and Pollution Research 10.1007/s11356-021-17691-0, Download
Gerke M, Hübner D, Schneider J, Winkelmann C (2021) Can top-down effects of cypriniform fish be used to mitigate eutrophication effects in medium-sized European rivers? Science of the total Environment 755: 142547, Download
Hübner D, Gerke M, Fricke R, Schneider J, Winkelmann C (2020) Cypriniform fish in running waters reduce hyporheic oxygen depletion in a eutrophic river, Freshwater Biology, DOI: 10.1111/fwb.13517, Download
Gültekin Z, Hellmann C, Aydin R, Winkelmann C (2019) Possible indices for the assessment of ecological stream quality based on macroinvertebrates in Euphrates tributaries (Turkey), Journal of Freshwater Ecology, 34: 783-806, Download
Peez N, Becker J, Ehlers S, Fritz1 M, Fischer CM, Koop JHE, Winkelmann C, Imhof W (2019) Quantitative analysis of PET microplastics in environmental model samples using quantitative H-1-NMR spectroscopy: validation of an optimized and consistent sample clean-up method, Analytical and Bioanalytical Chemistry 411. 7409-7418
Koester M, Schneider M, Hellmann C, Becker J, Winkelmann C, Gergs R (2018) Is the invasive amphipod Dikerogammarus villosus the main factor structuring the benthic community across different types of water bodies in the River Rhine system? Limnologica 71: 44-50
Chemnitz J, Fujan I S, Winkelmann C, Steiger S (2018) Why are males more attractive after brood care? Proximate causes of enhanced sex pheromone emission in a burying beetle. Physiological Entomology, 43: 128-128
Worischka S, Richter L, Hänig A, Hellmann C, Becker J, Kratina P, Winkelmann C (2018) Food consumption of the invasive amphipod Dikerogammarus villosus in field mesocosms and its effects on leaf decomposition and periphyton. Aquatic Invasions, 13: 261-275
Richter L, Schwenkmezger L, Becker J, Winkelmann C, Hellmann C, Worischka S (2018) The very hungry amphipod: the invasive Dikerogammarus villosus shows high consumption rates for two food sources and independent of predator cues. Biological Invasions, 20: 1321-1335, DOI: 10.1007/s10530-017-1629-4
Gerke M, Cob Chaves D, Richter M, Mewes D, Schneider J, Hübner D, Winkelmann C (2018) Benthic grazing in a eutrophic river: cascading effects of zoobenthivorous fish mask direct effects of herbivorous fish. PeerJ PeerJ 6:e4381; DOI 10.7717/peerj.438
Hoppeler F, Winkelmann C, Becker J, Pauls SU (2018) Larval growth and metabolic energy storage of Micropterna lateralis (Trichoptera: Limnephilidae) in an intermittent stream: glycogen dominates in final instars. Hydrobiologia 806: 175-185.
Gültekin Z, Aydin R, Winkelmann C (2017) Macroinvertebrate composition in the metarhitral zones of the Munzur and Pülümür Rivers: A preliminary study. Turkish Journalof Zoology 41: 1100-1104.
Gültekin Z, Remmers W, Aydin R, Winkelmann C, Hellmann C (2017) Characterization of natural streams using community indices and basal resources of macroinvertebrates in the upper Euphrates Basin. Limnologica 65: 34–37
Mewes D, Spielvogel S, Winkelmann C (2017) RNA/DNA ratio as a growth indicator of stream periphyton. Freshwater Biology. 62: 807-818
Hellmann C., Schöll F., Worischka S., Becker J., Winkelmann C. (2017) River-specific effects of the invasive amphipod Dikerogammarus villosus (Crustacea: Amphipoda) on benthic communities. Biological Invasions. 19: 381–398; 10.1007/s10530-016-1286-z
Taupp, T., Hellmann, C., Gergs, R., Winkelmann, C., Wetzel, M.A. (2017): Life under exceptional conditions - isotopic niches of benthic invertebrates in the estuarine maximum turbidity zone.
Estuaries and Coasts; DOI 10.1007/s12237-016-0163-4
Bol R, Julich D, Brödlin D, Siemens J, Kaiser K, Dippold M, Spielvogel S, Zilla T, Mewes D, von Blanckenburg F, Puhlmann H, Holzmann S, Weiler M, Amelung W, Lang F, Kuzyakov Y, Feger K-H, Gottselig N, Klumpp E, Missong A, Winkelmann C, Uhlig D, Sohrt J, von Wilpert K, Wu B, Hagedorn F (2016) Dissolved and colloidal phosphorus fluxes in forest ecosystems – an almost blind spot in ecosystem research. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 179: 425–438. Download
Fernández D, Tummala M, Schreiner V, Duarte S, Pascoal C, Winkelmann C, Mewes D, Muñoz K, Schäfer R (2016) Does nutrient enrichment compensate fungicide effects on litter decomposition and decomposer communities in streams? Aquatic Toxicology 174: 169–178
Hellmann C, Worischka S, Mehler E, Becker J, Gergs R, Winkelmann C (2015) The trophic function of Dikerogammarus villosus (Sowinsky, 1894) in invaded rivers: a case study in the Elbe and Rhine. Aquatic Invasions, 10: 385-397. Download
Normant-Saremba M, Becker J, Winkelmann C (2015) Physiological and behavioral responses of the invasive amphipod, Dikerogammarus villosus to ammonia. Comparative Biochemistry and Physiology, Part A 189: 107-114
Worischka S, Schmidt SI, Hellmann C, Winkelmann C (2015) Selective predation by benthivorous fish on stream macroinvertebrates – the role of prey traits and prey abundance. Limnologica 52: 41-50
Szokoli F, Winkelmann C, Berendonk T U, Worischka, S (2015) The role of fish kairomones and food availability for the predator avoidance behaviour of Gammarus pulex. Fundamental and Applied Limnology 186: 249-258
Worischka S, Hellmann C, Berendonk T U, and Winkelmann C (2014) Fish predation can induce mesohabitat-specific differences in food web structures in small stream ecosystems. Aquatic Ecology 48: 367-378
Winkelmann C, Schneider J, Mewes D, Schmidt SI, Worischka S, Hellmann C, Benndorf, J (2014) Top-down and Bottom-up Control of Periphyton in a Natural Stream Ecosystem. Freshwater Biology 59: 803–818
Schneider J, Worischka S, Hellmann C, Benndorf J, Winkelmann C (2014) Flexibility in feeding periodicity of mayflies in response to different concentrations of benthivorous fish cues. Limnologica 45: 24–32
Hellmann C, Wissel B, Winkelmann C (2013) Omnivores as seasonally important predators in a stream food web. Freshwater Science 32:548–562
Schäffer M, Winkelmann C, Hellmann C, Benndorf J (2013) Reduced drift activity of two benthic invertebrate species is mediated by infochemicals of benthic fish. Aquatic Ecology 47: 99-107
Becker J, Ortmann C, Wetzel M, Winkelmann C, Koop JHE (2013) Mate guarding in relation to seasonal changes in the energy reserves of two freshwater amphipods (Gammarus fossarum, G. pulex). Freshwater Biology 58: 372-381
Rybicki M, Winkelmann C, Hellmann C, Bartels P, Jungmann D (2012) Herbicide indirectly reduces physiological condition of a benthic grazer. Aquatic Ecology 17: 153–166
Worischka S, Koebsch C, Hellmann C, Winkelmann C (2012) Habitat overlap between benthic fish predators and their invertebrate prey in streams: The influence of spatial versus temporal patterns on predation risk. Freshwater Biology 57:2247-2261
Koop JHE, Winkelmann C, Becker J, Hellmann C, Ortmann C (2011) Physiological indicators of fitness in benthic invertebrates: a useful measure for ecological health assessment and experimental ecology. Aquatic Ecology 45, 547-559.
Hellmann, C.; Winkelmann, C.; Worischka, S.; Benndorf, J. (2011) Extended larval development compensates for subletha leffects of fish predation in a mayfly population (Rhithrogena semicolorata, Ephemeroptera). Limnologica 41: 256-265.
Winkelmann, C.; Hellmann, C.; Worischka, S.; Petzoldt, T.; Benndorf, J. (2011) Fish predation affects the structure of a benthic community. Freshwater Biology 56: 1030–1046.
Schmidt, S.I., König-Rinke, M., Kornek, K., Winkelmann, C., Wetzel, M.A., Koop, J.H.E., Benndorf, J. (2009) Finding appropriate reference sites in large-scale aquatic field experiments. Aquatic Ecology 43: 169-179.
Koop, J.H.E., Schäffer, M., Ortmann, C., Winkelmann, C. (2008) Towards environmental assessment of river ecosystems by analyzing energy reserves of aquatic invertebrates. Limnologica 38: 378–387.
Winkelmann, C., Koop, J.H.E., Matthaei, C, Petzoldt, T. & Benndorf, J. (2008) Benthivorous fish reduce stream invertebrate drift in a large-scale field experiment. Aquat. Ecol. 42: 483-493.
Winkelmann, C., Worischka, S., Koop, J.H.E. & Benndorf, J. (2007) Predation effects of benthivorous fish on grazing and shredding macroinvertebrates in a detritus-based stream food web – a large scale approach. Limnologica 37: 121–128.
Winkelmann, C. & Koop J.H.E (2007) The management of metabolic energy storage during the life-cycle of mayflies: A comparative field investigation of the collector-gatherer Ephemera danica and the scraper Rhithrogena semicolorata. Journal of Comparative Physiology B 177:119-128.
Winkelmann, C., Koop, J.H.E. & Benndorf, J. (2003): Abiotic features and macroinvertebrate colonization of the hyporheic zones of two tributaries of the river Elbe (Germany). Limnologia 33: 112-121.
Lehrveranstaltungen
B Sc BioGeoWissenschaften
Vertiefungsmodul 16: Ökosysteme und Klimawandel (Vorlesung/ Praktikum Limnoökologie)
M Sc BioGeoWissenschaften
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Modul 1 Ökologie der Süßwasserökosysteme (Seminar Aktuelle Arbeiten aus der Limnologie, Vorlesung Konzepte der Fließgewässerökologie)
Modul 5 Biodiversität von Gewässern (Vorlesung und Übung Struktur und Dynamik heterotropher Lebensgemeinschaften)
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Modul 6 Ökophysiologie und Ökosystemleistungen (Vorlesung und Projektwoche)
Modul BIO1: Wahlplicht I (Vorlesung Angewandte Limnologie)
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Modul BIO5: Forschungspraktikum Fließgewässer (Betreuung Praktikanten auf Anfrage, Themen: Taxonomie, Ökologie und Ökophysiologie von Fließgewässerorganismen)
Projekte
Curriculum vitae
seit 2017 Leiterin der Arbeitsgruppe Fließgewässerökologie an der Universität Koblenz, Institut für Integrierte Naturwissenschaften
7/2017 Venia Legendi Hydrobiologie / Zoologie, Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften der Universität Koblenz-Landau
2011-2016 Leiterin einer Emmy Noether-Nachwuchsgruppe an der Universität Koblenz-Landau, Institut für Integrierte Naturwissenschaften
2009-2011 Gastwissenschaftlerin an der Bundesanstalt für Gewässerkunde, Referat Tierökologie, Koblenz
2008 Promotion am Institut für Hydrobiologie der TU Dresden
2006 Gastaufenthalt an der University of Otago in Dunedin (Neuseeland)
2003-2011 Wissenschaftliche Mitarbeiterin an der TU Dresden, Institut für Hydrobiologie
2001- 2002 Promotionsstudium an der TU Dresden, Institut für Hydrobiologie, (gefördert durch ein Stipendium der Sächsischen Landesstiftung)
2000 Diplom an der TU Dresden, Institut für Hydrobiologie
1994-1999 Studium Biologie an der Friedrich Schiller Universität Jena und der TU Dresden, Hauptfach Hydrobiologi