Umweltverschmutzung ist ein drängendes globales Problem, das sofortiges Handeln erfordert. Um diesem zu begegnen, müssen wir zunächst die Auswirkungen von Schadstoffen auf Ökosysteme verstehen, insbesondere auf lebenswichtige Ressourcen wie Wasser. Über 1,2 Mrd. Menschen leiden unter Wasserknappheit, einem zunehmenden Problem, das durch Verschmutzung verschärft wird. Dieses Kapitel untersucht fortschrittliche Methoden zur Erkennung und Quantifizierung von Schadstoffen, darunter optische Biosensoren, Fernerkundung und Biomarker. Optische Biosensoren ermöglichen eine schnelle, empfindliche und spezifische Identifizierung verschiedener Schadstoffe wie Pestizide, Arzneimittel und Schwermetalle im Wasser. Die Fernerkundung bietet einen umfassenderen Überblick, indem sie Vegetation, Mikrohabitate und Habitatstrukturen misst. Biomarker, einschließlich Biomarker der Exposition, Anfälligkeit und Wirkung, liefern Einblicke in den Zustand von Ökosystemen. Zusammen ermöglichen diese Werkzeuge die Überwachung von Verschmutzung, die Bewertung ihrer Auswirkungen und rechtzeitiges Handeln zum Schutz unseres Planeten.