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Einfluss künstlicher Beleuchtung in der Nacht auf Bestäuber und deren Bestäubungsleistung

Kunstlicht in der Nacht hat in Europa und andernorts auf der Welt in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Gleichzeitig mehren sich die Hinweise, dass künstliche Beleuchtung in der Nacht physiologische Prozesse und das Verhalten vieler Organismen verändert, inklusive Interaktionen zwischen Arten – mit Folgen für Ökosystemfunktionen und Ökosystemleistungen. Die Auswirkungen von Kunstlicht in der Nacht auf die Bestäuber und deren Bestäubungsleistungen sind jedoch noch wenig untersucht. Unsere Studien zeigen, dass nächtliches Kunstlicht einerseits Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen in der Nacht direkt negativ beeinflusst, mit möglichen Folgen für die Reproduktionsrate der Pflanzen. Andererseits scheint nächtliches Kunstlicht indirekt auch Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen tagsüber zu beeinträchtigen. Zudem zeigen unsere Untersuchungen, dass sich Veränderungen von Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen nicht nur auf beleuchtete Gebiete konzentrieren, sondern auch auf Flächen stattfinden können, die an beleuchtete Gebiete angrenzen. Dies alles zeigt, dass die ökologischen Auswirkungen von Kunstlicht nachts komplex und weitreichend sind. Wo immer möglich, sollte man deshalb die Beleuchtung in der Nacht ausschalten oder auf ein Minimum reduzieren.

Naturnahe Gewässer und Auen erhalten die biologische Vielfalt

Gemeinsame Presseinformation mit dem Bundesamt für Naturschutz Maߟnahmen des Natur- sowie des Umweltschutzes nötig Der Verlust der biologischen Vielfalt ist eines der wichtigsten Umweltprobleme des 21. Jahrhunderts. Das Bundesamt für Naturschutz (BfN) und das Umweltbundesamt (UBA) wollen zusammen an der Lösung dieses Problems arbeiten. Mehr als 100 deutsche und ausländische Fachleute aus Wissenschaft und Praxis trafen sich am 29. und 30. Oktober 2008 bei einem Symposium in Bonn, um Wege zu identifizieren, wie die biologische Vielfalt in und an Gewässern, Auen und im Grundwasser nachhaltig gesichert werden kann. „Damit wir auch weiterhin die vielfältigen Dienstleistungen der Natur wie z. B. die Selbstreinigungskräfte intakter Böden und Gewässer für die Gewinnung sauberen Trinkwassers nutzen können, bedarf es eines schonenden Umgangs mit ihr. Ihre Ökosystemfunktionen bekommen wir zwar unentgeltlich, aber ihren immensen Wert müssen wir erhalten und pflegen”, erläuterte Dr. Rainer Blanke, Fachbereichsleiter für Ökologie und Naturhaushalt des ⁠ BfN ⁠. Dr. Thomas Holzmann, Vize-Präsident des ⁠ UBA ⁠, ergänzte: „Der Schutz der Vielfalt an Arten und Lebensräumen kann nur dann erfolgreich sein, wenn wir den klassischen Naturschutz, also Artenschutz sowie die Ausweisung und Vernetzung von Schutzgebieten, durch einen umfassenden Schutz von Wasser, Boden und Luft ergänzen”. 72 Prozent der verschiedenen natürlichen Lebensräume und ein Drittel der Tier- und Pflanzenarten in Deutschland sind gefährdet. Alle benötigen Wasser und viele davon bestehen und leben in oder an Gewässern. An zwei Dritteln der Flüsse und Seen sind Maßnahmen erforderlich, um sie wieder in einen guten ökologischen Zustand zu bringen, den die europäische Wasserrahmen-Richtlinie fordert. Dazu müssen Wehre für Fische passierbar gemacht werden und die Uferbereiche wieder naturnäher gestaltet werden. Vernetzte naturnahe Gewässer und Auen ermöglichen es Arten und Lebensräumen, sich verändernden Umweltverhältnissen anzupassen. Vor allem die Landwirte sind aufgefordert, dafür zu sorgen, dass Pflanzennährstoffe von ihren Anbauflächen nicht weiter in Oberflächengewässer und Grundwasser gelangen. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Symposiums waren sich einig: Ökologische Verbesserungen sind notwendig, um die biologische Vielfalt von Gewässern, Auen und Grundwasser zu erhalten - zum Nutzen von Natur und Menschen gleichermaßen.

Anwendung und Überprüfung neuer Methoden zur flächenhaften Bewertung der Auswirkung von bodennahem Ozon auf die Biodiversität terrestrischer Ökosysteme

Unter den Spurengasen in der ⁠ Atmosphäre ⁠ ist O3 ein hoch phytotoxischer Luftschadstoff, dessen Konzentration weiter ansteigt. Die potenziell schädigende Wirkung des bodennahen O3 bei höheren Pflanzen ist vielfach belegt. Während die Schadensbewertung bisher meist unter Aspekten der nutzbaren Leistungen der Pflanzen erfolgte, sind weitergehende Folgen für die ⁠ Biodiversität ⁠ insgesamt und für die von ihr abhängigen Ökosystemfunktionen und –dienstleistungen derzeit schwer abzuschätzen. Ziel des vorliegenden Berichts ist eine Bewertung des Risikos von O3-Belastungen für die Vegetation und die Biodiversität terrestrischer Ökosysteme in Deutschland mit Hilfe von Modellierungs- und Kartierungsansätzen und in Form einer Literaturstudie. Veröffentlicht in Texte | 70/2015.

Bewertungskonzept für die Gefährdung der Ökosystemintegrität durch die Wirkungen des Klimawandels in Kombination mit Stoffeinträgen unter Beachtung von Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen

⁠ Klimawandel ⁠ und atmosphärische Stickstoffeinträge können die Integrität von Ökosystemen, d.h. deren prägende Strukturen und Funktionen, verändern und dadurch auch deren Nutzen für Menschen einschränken. Zur Erfassung und Bewertung ökosystemarer Veränderungen werden wissenschaftliche Grundlagen für ein ökologisches, räumlich explizites Bewertungssystem entwickelt. Es basiert auf einer umfangreichen vegetationskundlichen Datenbank, bundesweit verfügbaren Daten aus Kartengrundlagen und Langzeit-Monitoringprogrammen und wird durch dynamische Modellierungen zukünftiger ⁠ Klima ⁠- und Bodenverhältnisse ergänzt. Das System ermöglicht die Bestimmung und Kartierung potenziell natürlicher Ökosystemtypen und aktuell naturnaher Ökosystemtypen. Veröffentlicht in Texte | 87/2013.

Auswirkungen thermischer Veränderungen infolge der Nutzung oberflächennaher Geothermie auf die Beschaffenheit des Grundwassers und seiner Lebensgemeinschaften – Empfehlungen für eine umweltverträgliche Nutzung

Das ⁠ UBA ⁠ UFOPLAN Projekt widmete sich folgenden Themenschwerpunkten: (1) Den möglichen Auswirkungen von Temperaturveränderungen auf die Wasserqualität (inkl. pathogener Keime & Viren); (2) Den möglichen Auswirkungen auf Grundwasserlebensgemeinschaften und Ökosystemfunktionen; (3) Dem Ausbreitungsverhalten von Kälte und Wärme im gesättigten Untergrund und dem thermischen Regenerationsvermögen; (4) Der Erarbeitung spezifischer Empfehlungen für eine umweltverträgliche Nutzung geothermischer Technologien. Im Zuge des Projekts wurden Laborexperimente, Felduntersuchungen und verschiedene Modellrechnungen durchgeführt. Bereits vorliegende Erkenntnisse aus eigenen Vorversuchen, früheren Projekten, sowie aus anderen themenverwandten Projekten und der internationalen Literatur wurden zusammengetragen und zusammen mit den neu gewonnenen Daten interpretiert. Die gesammelten Erkenntnisse untermauern, dass sich Temperaturveränderungen im Grundwasser bzw. im Aquifer auf die Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften, ihre Aktivitäten und somit auf Ökosystemprozesse auswirken. Veröffentlicht in Texte | 54/2015.

Internationales Jahr des Bodens

Die Vereinten Nationen haben das Jahr 2015 zum Internationalen Jahr des Bodens ausgerufen. Auf Betreiben der IUSS (International Union of Soil Science) und des Thailändischen Königs Bhumipol hat die FAO einen Antrag an die UN gestellt, 2015 als das internationale Jahr des Bodens zu erklären. Dieser Antrag wurde im Rahmen des FAO World Council von über 160 Staaten verabschiedet. Nach Beschluss in der UN Generalversammlung bietet das International Year of Soils 2015 eine Plattform zur Bewusstseinsbildung für die Bedeutung des Schutzes der Böden weltweit im Sinne eines nachhaltigen Managements zur Ernährungssicherung, der Sicherung der Ökosystemfunktionen und im Umgang mit den Anforderungen des Klimawandels für jetzige und künftige Generationen.

Anleitung zur Beurteilung der Integrität von Wald und Forstökosystemen in Deutschland

Der vorliegende Leitfaden dokumentiert die in den Projekten Bewertungskonzept für die Gefährdung der Ökosystemintegrität durch die Wirkungen des Klimawandels in Kombination mit Stoffeinträgen unter Beachtung von Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen (Jenssen et al. 2013) und Anwendung des Bewertungskonzepts für die Ökosystemintegrität unter Berücksichtigung des Klimawandels in Kombination mit Stoffeinträgen (Schröder et al. 2017) erarbeiteten Bewertungsgrundlagen für die praktische Anwendung der Methodik z.B. in den Bereichen Forstwirtschaft, Natur- und Umweltschutz. Zum Hintergrund und zu den Zielen der Methodik wird auf die genannten Berichte verwiesen. Der vorliegende Leitfaden enthält eine Handlungsanleitung, welche die Bearbeitungsschritte der Methodik anhand von Beispielen nachvollziehbar erläutert: - Geländeehebung mittels Bestimmungsschlüssel der Wald und Forstökosystemtypen, - Bestimmung der Ökosystemtypen an Vegetationsaufnahmeflächen, - Ermittlung der Indikatorenausprägungen für die Lebensraumfunktion, die Netto- Primärproduktion, die Kohlenstoffspeicherung, den Nährstoff- und Wasserfluss sowie die Anpassungsfähigkeit an veränderliche Umweltbedingungen, - standort- und flächenbezogene Einstufung der Ökosystemintegrität sowie Ermittlung zeitlicher Trends. Für die in der Handlungsanleitung benannten Arbeitsschritte stellen die Anhänge M1 bis M4 diverse Materialien bereit. Darüber hinaus sind zahlreiche Ressourc n in digitaler Form erhältlich, welche den Bearbeitungsprozess effektivieren können bzw. erst möglich machen (siehe Online-Anhänge OM1 bis OM4). Quelle: Forschungsbericht

Umsetzung des Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (NAP) – Pilotstudie zur Ermittlung der Belastung von Kleingewässern in der Agrarlandschaft mit Pflanzenschutzmittel-Rückständen

Die Pilotphase Kleingewässermonitoring konnte als drittes Teilvorhaben zur "Umsetzung des Nationalen Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (PSM)" erfolgreich als zweijähriges Monitoring umgesetzt werden. Es wurden für mehr als 100 Fließgewässerabschnitte in 13 Bundesländern umfassend der chemische und biologische Zustand kleiner Fließgewässer in der Agrarlandschaft zwischen April und Juli erfasst. Zusätzlich zu Schöpfproben analog zu dem behördlichen Monitoring nach Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) wurden ereignisbasierte Wasserproben genommen, um kurzfristige Peakkonzentrationen infolge von Niederschlägen zu erfassen. Zudem wurden anthropogene Stressoren wie Gewässerstruktur, Nährstoffe und Sauerstoffdefizite hochaufgelöst aufgenommen. Die biologische Untersuchung umfasste die Beprobung der aquatischen Invertebraten- und Algengemeinschaft sowie eine Untersuchung der Ökosystemfunktion in den Kleingewässern. Die Ergebnisse zeigen, dass die im Rahmen des Zulassungsverfahrens von PSM festgelegten RAK-Werte (Regulatorisch Akzeptablen Konzentrationen) an über 73 % der untersuchten Standorte für mindestens einen PSM-Wirkstoff überschritten wurden. Besonders die Ereignisproben infolge von Regenereignissen wiesen erhöhte Konzentrationen auf, die durch Schöpfproben nicht erfasst wurden. Diese Belastungen korrelieren auch mit der ökologischen Situation der Gewässer. So erfüllt der Großteil (über 80 %) der untersuchten Fließgewässerabschnitte anhand des SPEARpesticides-Index nicht die Qualitätskriterien für einen guten Zustand. Die Pilotphase Kleingewässermonitoring zeigt, dass eine realistische Bewertung und regulatorische Nutzung eines Monitorings von PSM-Rückständen in kleinen Gewässern nur dann erfolgen kann, wenn auch erhöhte Einträge infolge von Niederschlagsereignissen berücksichtigt werden. Weiterhin treten auch unterhalb der bestehenden RAK-Werte ökologische Effekte im Gewässer auf, so dass sich die Frage nach der Protektivität der aus Labordaten abgeleiteten RAK-Werte stellt. Die Daten der ermittelten PSM-Belastung der kleinen Gewässer in der Agrarlandschaft werden dazu beitragen, Ursachen für die regelmäßige Überschreitung der bestehenden Grenzwerte zu ermitteln und Schwächen der bisherigen Risikobewertung aufzudecken. Ziel wird sein, auf dieser Basis Möglichkeiten zur Reduzierung der Einträge zu erarbeiten und regulatorische Konsequenzen zu ziehen. Siehe dazu auch Liess et al. (2021) und Weisner et al. (2021). Quelle: Forschungsbericht

Literature research for the review of ecotoxicological critical limits for heavy metals as a basis for the calculation of critical loads in the Geneva Air Convention

Schwermetalle, auch wenn sie natürliche Bestandteile unserer Umwelt sind, sind ab bestimm ten Konzentrationen schädlich für Organismen. Organismen haben sich in ihrer Habitatwahl an das natürliche Vorkommen und die dortige Bioverfügbarkeit unter den gegebenen Umständen (pH, org-Gehalt, ...) angepasst. Durch menschliche Aktivitäten werden Schwermetalle verstärkt über die Atmosphäre in Umlauf gebracht und über Deposition in Habitaten wie Oberboden angereichert. Überschreiten die verfügbaren Konzentrationen nun bestimmte Schwellenwerte, so können schädliche Wirkungen für Mensch und Umwelt nicht mehr ausgeschlossen werden. Aus diesem Grund ist die Freisetzung von Schwermetallen in die Umwelt rechtlich geregelt. Zur Festlegung ungefährlicher Schwermetalldepositionen werden ökologische Schwellenwerte, sogenannte "Critical Loads" für Schwermetalle berechnet. Dabei handelt es sich um Konzentrationen in Umweltmatrizes, die nicht überschritten werden sollten um schädliche Effekte zu vermeiden. "Critical Loads" basieren auf "Critical Limits". Im Rahmen dieses Projektes sollen basierend auf einer weltweiten Literaturrecherche alle Studien seit einschließlich 2005, die sich mit chronischen Wirkungen erhöhter Schwermetallkonzentrationen auf terrestrische Lebewesen und Ökosystemfunktionen befassen, identifiziert und gelistet werden um aktuelle Werte zu finden, die für die "Critical Limits"-Berechnung genutzt werden können. Es ist nicht das Ziel dieses Projektes die relevanten Daten zu diskutieren oder auszuwerten. Eine Literaturdatenbank mit allen Referenzen und ein Excel-Dokument mit allen notwendigen Daten zur Berechnung von "Critical Limits" wurde an das Deutsche Umweltbundesamt übergeben. Zusätzlich wurde dieser zusammenfassende Bericht erstellt. Der Bericht listet die relevanten Referenzen mit Effektkonzentrationen, Endpunkten (z.B. Reproduktion), Organismengruppe und Art, sowie Bodenparameter in Tabellen und gibt eine kurze Zusammenfassung, aufgeteilt nach allen Schwermetallen, die in der Recherche gefunden wurden. Quelle: Forschungsbericht

Ökosystemfunktionen von Flussauen

Auen bieten dem Menschen eine bemerkenswerte Vielfalt von Funktionen und Leistungen. In dieser Veröffentlichung wird der Beitrag von Flussauen zur Hochwasserretention, zum Rückhalt von Nährstoffen und Treibhausgasen sowie ihre Bedeutung für die biologische Vielfalt erfasst und in Wert gesetzt. Die Untersuchung bezieht sich auf die Auen von 79 Flüssen mit einer Fläche von 15.000 qkṃ und erlaubt eine überregionale Einschätzung, welchen Nutzen Auen für die Gesellschaft erbringen. Entlang der Flüsse werden durch die Retentionsleistung der Auen als natürliche Überschwemmungsgebiete Vermögenswerte von 302 Mrd. Euro im Hochwasserfall geschützt. Auen halten jährlich bis zu 42.000 t Stickstoff und über 1.000 t Phosphor zurück und leisten so einen wichtigen Beitrag zur Reinhaltung der Flüsse und zum Schutz von Nord- und Ostsee vor einer weiteren Überdüngung. Flussbegleitende Niedermoore und Auenwälder besitzen ein hohes Potenzial zum Treibhausgasrückhalt. Obwohl Flussauen zu den am stärksten gefährdeten Lebensräumen in Europa zählen, ist die Arten- und Lebensraumvielfalt der verbliebenen naturnahen Abschnitte enorm. Die Auswertung bereits umgesetzter Auenrenaturierungen und Deichrückverlegungen an Flüssen verdeutlicht, dass die natürlichen Auenfunktionen in allen Fällen erheblich verbessert werden. Die Berechnungen belegen, dass naturnahe Auen und Gewässer die vielfältigen Funktionen im Naturhaushalt besser erfüllen als begradigte Vorfluter und intensiv genutzte Flächen. Die Ergebnisse machen deutlich, dass intakte Flusslandschaften einen hohen gesellschaftlichen Nutzen erbringen und es auch aus ökonomischer Sicht gute Gründe gibt, sich für Maßnahmen des Gewässer- und Auenschutzes einzusetzen.

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