Das Projekt "Greenhouse-gas budget of soils under changing climate and land use (BurnOut) - COST 639" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Zentrum für Forschung und Wissenstransfer, Institut für Ökologie und Landschaft durchgeführt. Carbon (C) stored in soils represents the largest terrestrial organic carbon (C) pool. The biogeochemical cycles of C and nitrogen (N) are closely interwoven. Although the discussion on climate change focuses on CO2, the coupled cycling of C and N deserves equally much attention. As a result of mineralization processes, both elements are liberated from soil organic matter and can be lost from the soil via the aqueous or the gaseous phase. Both C and N occur in terrestrial ecosystems in several chemical forms and are potentially emitted as greenhouse gases (GHG). On the contrary, soils can act as a strong sink for GHGs. Considerable uncertainty exists regarding the sink strength of soils under different forms of land-use, especially under future climate conditions and in regimes of ecosystem disturbances, that are typical for particular regions. Due to the significance of the GHG exchange between the atmosphere and soils, C changes in terrestrial ecosystem pools are included in international treaties (Kyoto Protocol, UNFCCC). Objectives and benefits: The main objective of the Action is (i) the improved understanding of the management of greenhouse gas emissions from European soils under different forms of land-use and in particular disturbance regimes, (ii) the identification of hot spots of greenhouse gas emissions from soils, (iii) the identification of soil and site conditions that are vulnerable to GHG emissions, (iv) the development of an advanced reporting concept across different forms of land use and land-use changes, (v) the delivery and communication policy relevant GHG reporting concepts, so as (vi) the improvement of the communication between soil C experts. The Action aims to identify gaps in previous projects such as the response of carbon and nitrogen pools in soils under typical regimes of ecosystem disturbances and land-use change. To achieve our objectives, we will establish a communication platform between experts for different forms of land use, modellers and statisticians, and the contributors to the existing framework of greenhouse gas reporting.
Das Projekt "SP 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Bodenkunde durchgeführt. Vorhabensziel: Die Nutzung von Zwischenfruchtfolgen verfolgt das Ziel, die Bodenfruchtbarkeit durch eine Überführung von bodenbürtigen Nährstoffen in pflanzenverfügbarere Formen zu verbessern, wobei die genutzten Konzepte/Artmischungen bisher eher auf Erfahrungswerten denn auf dem Verständnis bodenintrinsischer Prozesse gründen. SP03 hat daher zum Ziel, die durch Zwischenfruchtnutzung erbrachte Veränderung der Bodenparameter wie z.B. die Qualität der organischen Bodensubstanz und Aggregatstabilität zu quantifizieren, die involvierten Nährstoff- und Kohlenstoffflüsse, gerade auch in Bezug auf die durch eine erhöhte Biodiversität bedingte stärkere Etablierung von symbiotischen Netzwerken und deren vermutete bessere Nutzungskapazität der einzelnen Nährstoffpools im Boden, zu messen, zu verstehen, und daraus nutzbare Konzepte für eine nachhaltige und ressourcenschonende Landwirtschaft abzuleiten. Arbeitsplanung: Entlang der verschiedenen Zwischenfruchtrotationen werden i) die Kohlenstoffflüsse in den Boden entlang der trophischen Ketten mittels 13C-Markierung bestimmt, ii) die Aufnahme von Nährstoffen aus verschieden schwer erschließbaren Quellen, z.T. auch mittels Markierungsexperimenten (15N) nachverfolgt, iii) diese biogeochemischen Flüsse mit der ober- und unterirdischen Biodiversität in Hinblick auf eine vermutete Steuerung durch diese analysiert, und schließlich iv) die daraus resultierenden Bodenparameterveränderung hinsichtlich Fruchtbarkeit und Stabilität bewertet.
Das Projekt "Carbon input and turnover in subsoil biopores" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Ökopedologie der gemäßigten Zonen durchgeführt. The carbon (C) input into the subsoil and especially the importance of biopores remains unclear. The aim of this project is to evaluate the contribution of biopores to the C transport and C turnover into the subsoil depending on crops with contrasting root systems. Biochemical properties of biopores of various origins (earthworm-derived, root-derived and mixed) will be studied in detail. C turnover in biopores of various origins will be studied by incubation and CO2 analysis. C input into the subsoil depending on the root system and on biopore density will be estimated by 13C labeling in the crop sequence experiment (CeFiT). The utilization of rhizodeposits by microbial groups in and out of biopores will be analyzed by 13C-PLFA. The distribution of enzyme activities around the biopores will be measured by recently developed soil zymography. The biopore formation by preceding crops and their use by main crops will be analyzed by 14C pulse labeling and imaging under controlled conditions. Mycorrhization of roots in and out of biopores will be analyzed in the CeFiT experiment and related to soil depths, depending on moisture and nutrient contents of the topsoil. Based on these studies, we will quantify the importance of biopores for C transport and C turnover and for microbial activity in the subsoil depending on preceding crops.
Das Projekt "The influence of Fe on the distribution and kinetic speciation of Zn, Cd, Co and Ni in the Southern Ocean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), Forschungsbereich 2: Marine Biogeochemie, Forschungseinheit Chemische Ozeanographie durchgeführt. The role of Fe as the key limiting nutrient for the growth of phytoplankton in the high-nitrate-low-chlorophyll (HNLC) waters of the Southern Ocean is now without question after a series of mesoscale Fe enrichment experiments conducted there over the last few years. Through its influence on phytoplankton physiology changes in Fe have an effect on the biological demand and the distribution of other nutrients. Some of the other key bio-elements have the potential to co-limit the growth of plankton species and in turn influence the phytoplankton community structure and the drawdown of macronutrients. In this context the trace metals Zn, Cd, Co and Ni are needed for the uptake and metabolisation of the macronutrients N, Si, C and P (Figure 1) and have been identified as prime candidates for further studies. While Zn, Co and Ni are important cofactors in various enzymes the role of Cd is ambivalent as it is toxic in relatively low concentrations. However recently it could be shown that a variety of marine diatoms have the ability to use Cd as a substitute for Zn in isoforms of the Carbonic Anhydrase. Furthermore a deepened knowledge regarding the biogeochemistry of Zn and Cd is fundamental to establish their use as paleo-tracers for carbon-export (Zn) and primary productivity (Cd).
Das Projekt "Wirkung von SO2 auf den Stoffwechsel in Pflanzen und Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, Institut für Toxikologie und Biochemie, Abteilung für Enzymchemie durchgeführt. Wirkung von SO2 auf Mikroorganisman (Beginn 1976): SO2 dient in grossem Massstab zur Abtoetung von Mikroorganismen ('Schwefelung'). Der Mechanismus dieser SO2-Wirkung soll untersucht werden.
Das Projekt "VP: 4/4EVerBio - Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vattenfall Europe New Energy GmbH durchgeführt. Es wird die energetische Verwertung von Reststoffströmen der Biomasseaufschlussverfahren untersucht: a) in TP 4.0.2 feste ligninhaltige Reststoffströme in thermo-chemischer Konversion (Verbrennung)b) in TP 4.0.3 flüssige und pastöse Reststoffe in biochemischer Konversion zu Biomethan im Biogasprozess TP 4.0.2 beginnt mit der Charakterisierung der Brennstoffeigenschaften der relevanten Reststoffe. Es folgt Systemanalyse zur Prüfung des technischen Einsatzgebietes (Co-Feuerung im Großkraftwerk, Einsatz in Kleinkraftwerken). Dann finden Untersuchungen zur Brennstoffaufbereitung und daran anschließend Verbrennungsuntersuchungen statt. Die gewonnenen Daten dienen der Modellierung der Konversionsverfahren, um die untersuchten Prozessketten bewerten zu können. Dies erfolgt abschließend unter ökonomischen und ökologischen Aspekten. Während der gesamten Projektlaufzeit findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.TP 4.0.3 startet mit der Charakterisierung und Bewertung der Substrate. Darauf basierend wird ein geeignetes Verfahren für die anaerobe Vergärung entwickelt. Anschließend findet die energetische und ökonomische Modellierung für den großtechnischen Einsatz statt. Begleitend findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. KG durchgeführt. Zum Schutz der Kulturart Raps vor Schadinsekten soll im Rahmen von InRaps überprüft werden, ob auf Basis biologischer Lösungsansätze eine Alternative zum chemischen Pflanzenschutz bestehen kann. Konkret handelt es sich hierbei um die Identifikation und Erforschung einer umweltfreundlichen Saatgutbehandlung (USB), die in den ersten sechs bis acht Wochen nach der Aussaat von Raps zu einer Abwehr gegen die Kleine Kohlfliege und den Rapserdfloh führt. Das Vorhaben beinhaltet Labor- und Feldversuche und soll in Zusammenarbeit der Unternehmen NPZi und WvB mit den Abt. Agrarentomologie und Biochemie der Pflanze der Uni Göttingen erfolgen. NPZi und WvB führen Behandlungen (Beizung) von Rapssaat mit div. Substanzen und Organismen durch, die als aussichtsreiche umweltfreundliche Saatgutbehandlungen (USB) gegen Schadinsekten identifiziert wurden. In Keimungs- und Triebkraft-Untersuchungen werden die USB auf Pflanzenverträglichkeit hin untersucht. Bei entsprechender Eignung werden Pflanzen aus Saatgut mit USB angezogen und in Biotests mit der Kleinen Kohlfliege und dem Rapserdfloh am Institut für Agrarentomologie konfrontiert. Kombiniert wird dieser Ansatz mit exot. Raps-Linien, die eine mögliche genetische Resistenz besitzen. Varianten mit verminderten Fraßschäden im Biotest werden in der Abt. für Biochemie der Pflanze (Uni Göttingen) mittels Metabolite Profiling analysiert, um biochemische Mechanismen zu identifizieren. Wurde die Wirksamkeit einzelner USB im Labor bestätigt, führen die NPZi und WvB mehrjährige Feldprüfungen mit den USB an fünf Standorten zur Frühjahrs- und Herbstaussaat durch, um die Wirksamkeit der USB zu verifizieren. Erfolgreiche USB werden abschließend im Labormaßstab bei der NPZi optimiert und für den Produktionsmaßstab vorbereitet.
Das Projekt "Fe and Mn in Antarctic bivales: Indicators of change in near-shore biogeochemistry?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NPZ Innovation GmbH durchgeführt. Zum Schutz der Kulturart Raps vor Schadinsekten soll im Rahmen von InRaps überprüft werden, ob auf Basis biologischer Lösungsansätze eine Alternative zum chemischen Pflanzenschutz bestehen kann. Konkret handelt es sich hierbei um die Identifikation und Erforschung einer umweltfreundlichen Saatgutbehandlung (USB), die in den ersten sechs bis acht Wochen nach der Aussaat von Raps zu einer Abwehr gegen die Kleine Kohlfliege und den Rapserdfloh führt. Das Vorhaben beinhaltet Labor- und Feldversuche und soll in Zusammenarbeit der Unternehmen NPZi und WvB mit den Abt. Agrarentomologie und Biochemie der Pflanze der Uni Göttingen erfolgen. NPZi und WvB führen Behandlungen (Beizung) von Rapssaat mit div. Substanzen und Organismen durch, die als aussichtsreiche umweltfreundliche Saatgutbehandlungen (USB) gegen Schadinsekten identifiziert wurden. In Keimungs- und Triebkraft-Untersuchungen werden die USB auf Pflanzenverträglichkeit hin untersucht. Bei entsprechender Eignung werden Pflanzen aus Saatgut mit USB angezogen und in Biotests mit der Kleinen Kohlfliege und dem Rapserdfloh am Institut für Agrarentomologie konfrontiert. Kombiniert wird dieser Ansatz mit exot. Raps-Linien, die eine mögliche genetische Resistenz besitzen. Varianten mit verminderten Fraßschäden im Biotest werden in der Abt. für Biochemie der Pflanze (Uni Göttingen) mittels Metabolite Profiling analysiert, um biochemische Mechanismen zu identifizieren. Wurde die Wirksamkeit einzelner USB im Labor bestätigt, führen die NPZi und WvB mehrjährige Feldprüfungen mit den USB an fünf Standorten zur Frühjahrs- und Herbstaussaat durch, um die Wirksamkeit der USB zu verifizieren. Erfolgreiche USB werden abschließend im Labormaßstab bei der NPZi optimiert und für den Produktionsmaßstab vorbereitet.
Das Projekt "Die biogeochemischen Kreislaeufe von Lachgas und Methan im Arabischen Meer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Ziel unserer Arbeit ist es, die klimarelevanten Spurengase Distickstoffoxid (Lachgas, N2O) und Methan (CH4) in Zusammenhang mit den biogeochemischen Kreislaeufen von Stickstoff und Kohlenstoff im Arabischen Meer zu untersuchen. Durch Einsetzen der N2O- bzw. CH4-Datensaetze von den JGOFS-Expeditionen M32/3, M32/5, SO117, SO119 und SO120 in ein gekoppeltes Ozean-Atmosphaere-Boxmodell soll die Rolle der Spurengasemissionen in Zusammenhang mit dem Klimageschehen (SW-Monsun) abgeschaetzt werden. Ferner soll mit Hilfe von Satellitendaten (das heisst Seewassertemperatur und Windgeschwindigkeit) versucht werden, die saisonalen N2O- bzw. CH4-Emissionen aus den Auftriebsgebieten des Arabischen Meeres zu rekonstruieren. Durch die hier vorgeschlagenen Untersuchungen wird versucht, ein umfassendes Bild der saisonalen Variabilitaet von N2O und CH4 unter besonderer Beruecksichtigung der Schnittstelle Ozean/Atmosphaere, zu erhalten.
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