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Analyse raumzeitlicher Veränderungen submerser Makrophytenstrukturen, ihrer Interaktionen mit Ökosystemprozessen und -funktionen mittels Integration wissensbasierter, multisensoraler Fernerkundungs- und GIS-Techniken

Die Litoralvegetation des Bodensees unterlag in den letzten Jahrzehnten infolge von Trophie-schwankungen massiven Veränderungen. Obwohl die resultierenden Änderungen in der Artenzusammensetzung gut dokumentiert sind existieren große Wissenslücken hinsichtlich der Auswirkungen auf abhängige Biozönosen, Ökosystemprozesse und -funktionen. Gleichermaßenfehlen Langzeitstudien zur Überprüfung theoretischer Konzepte in aquatischen Ökosystemen. Ziel des Verbundvorhabens ist daher die räumlich explizite Erfassung und Analyse der Heterogenität der Makrophytenstrukturen. Aus LiDAR- und Hyperspektraldaten extrahierte Makrophyten-3D-Bestände werden mit GIS-Techniken analysiert, räumliche Muster und Veränderungen der strukturellen Heterogenität und Biomasse quantifiziert. Hieraus werden räumlich explizite Modelle funktionaler Aspekte abgeleitet und die langfristige Resilienzdynamik durch Übertragung der Modelle auf GIS-Daten der Kartierungen von 1993, 1978, 1967 analysiert. Die Integration von Langzeitdaten mit modernen Fernerkundungs- und GIS-Techniken bietet somit die einzigartige Möglichkeit, ein fundiertes Verständnis der Auswirkungen der Eutro-phierung und Oligotrophierung auf die räumliche Heterogenität der submersen Makrophytenbestände und das Resilienzvermögen der Litoralzone hinsichtlich schwerer Störungen. Darüber hinaus werden theoretische Konzepte in Litoralökosystemen geprüft, weiterentwickelt und das junge Forschungsgebiet der landschaftsökologischen Limnologie vorangebracht.

Messstellen Phytoplankton

Derzeit wird das Phytoplankton an 78 Wasserkörpern untersucht. Für die WRRL werden fünf Wasserkörper in der überblicksweisen Überwachung und 67 Wasserkörper im operativen Messnetz anhand des Phytoplanktons untersucht. Weiterhin sind sechs nicht berichtspflichtige Seen kleiner 50 ha im regelmäßigen Monitoring, darunter in SH besonders seltene und schützenswerte Seetypen, wie die karbonatarmen Weichwasserseen sowie Seen, die ökologisch noch weitgehend intakt sind.

WRRL Überblicksweise Überwachung Seen

Die überblicksweise Überwachung dient der Bewertung des Zustands und langfristiger Veränderungen und wird in Schleswig-Holstein an den fünf großen Seen größer 10 km² Seefläche durchgeführt. Eine überblicksweise chemische Überwachung findet mindestens einmal in sechs Jahren statt. Bei der biologischen Überwachung der Seen liegt das Intervall bei einem bis drei Jahren.

WRRL Operative Überwachung Seen

Die operative Überwachung wird an 67 Seen mit einer Seefläche größer 50 ha durchgeführt, welche die geltenden Umweltziele wahrscheinlich nicht erfüllen, um das Ausmaß und die Auswirkung der Belastungen und die Wirkung der durchgeführten Maßnahmen beurteilen zu können, sowie an Wasserkörpern, in die prioritäre Stoffe eingeleitet werden. Hierbei werden solche biologischen Qualitätskomponenten und stoffliche Parameter überwacht, die auf die Belastungen am empfindlichsten bzw. deutlichsten reagieren. Der Untersuchungsumfang wird während des Bewirtschaftungszeitraums den Erfordernissen angepasst.

Windpotenzialflächen im Saarland - Ausschlussflächen Ökologisch wertvolle Waldflächen

Ökologisch wertvolle Waldflächen wurden durch 5 Waldschutzkriterien definiert und in einer Novellierung des LWaldG berücksichtigt. Diese Flächen wurden von der Windenergienutzung ausgeschlossen. Die 5 neuen Waldschutzkriterien werden wie folgt beschrieben und gelten für alle Besitzarten (Privatwald, Kommunalwald, Staatswald). 1. Laubwaldbestände, die in der Hauptschicht mindestens 75 Prozent der Baumartenanteile als mindestens 100 Jahre alte Laubbäume aufweisen, wozu auch Teile eines Bestandes zählen, in denen klein flächig jüngere Bäume des Zwischen- und Unterstandes oder Nadel- holz das Bestandsbild dominieren und die zum Stichtag 1. Januar 2023 in der durch die Forstbehörde in Kraft gesetzten Forsteinrichtung ausgewiesen sind, oder, sofern eine solche nicht vorhanden ist, in der landesweiten Privatwaldinventur des Jahres 2014 in der Behandlungseinheit „Altholz“ oder „mittleres Baumholz“ ausgewiesen sind, 2. Waldbestände, die zum Stichtag 01.01.2023 als Alt- und Totholz Biozönosen Flächen (ATB- Flächen) in der durch die Forstbehörde in Kraft gesetzte Forsteinrichtung kartiert sind, 3. Waldbestände, die der forstlichen Forschung dienen, sowie Marteloskopflächen, (Flächen, die der waldbaulichen Aus- und Weiterbildung dienen), 4. zugelassene Erntegutbestände nach dem Forstvermehrungsgutgesetz, 5. Waldbestände, die zum Stichtag 01.01.2023 in der durch die Forstbehörde in Kraft gesetzten Forsteinrichtung aus der regelmäßigen Bewirtschaftung genommen sind. Quelle: Sammeldokument zur Windflächenpotenzialstudie 2024 bearbeitet durch Bosch und Partner in Koop. mit Fraunhofer IEE.

Arten-und Biotopschutzprogramm Saarland - Zielflächen

Flächen /Räume zur Optimierung des Biotopverbundes. Zum Zeitpunkt der Bewertung hatten die Flächen keine oder nur eine untergeordnete Bedeutung für den Arten- und Biotopschutz. Die Lebensbedingungen auch für häufig standorttypische Arten/ Artengruppen/ Biozönosen waren nicht mehr gegeben.

Potenzial von Zusatzdaten aus lokalen Studien zur Ergänzung des bundesweiten Insektenmonitorings am Beispiel der Heuschrecken im Grünland

Übergeordnetes Ziel des bundesweiten Insektenmonitorings (IM) ist es, Aussagen zu Zustand und Entwicklung der Insektenfauna in Deutschland zu treffen. Mit dem vorliegenden Beitrag soll aufgezeigt werden, wie Daten aus lokalen Studien oder aber weiteren IM-Bausteinen (im Folgenden als Zusatzdaten bezeichnet) die Analysen des hier relevanten IM-Bausteins (in diesem Beispiel „Heuschrecken im Grünland“) bezüglich Interpretation und Informationsgewinn unterstützen können. Die Ziele lokaler Studien sind vielfältig und beinhalten z. B. die Erfassung des Artenspektrums eines bestimmten Gebiets, den Nachweis seltener Arten oder das Aufzeigen ökologischer Zusammenhänge zwischen Artengemeinschaften und Umweltfaktoren. Dementsprechend heterogen ist das Design lokaler Studien. Trotzdem können Zusatzdaten in vielerlei Hinsicht die Daten eines IM-Bausteins ergänzen. Zum Beispiel können Zusatzdaten zu einer breiteren Abdeckung von Habitaten oder Arten, zur Qualitätsverbesserung von Trendberechnungen oder zur besseren Interpretation von Ergebnissen beitragen. Werden Zusatzdaten, z. B. aus lokalen Studien, gemeinsam mit den Daten des relevanten IM-Bausteins ausgewertet, sind allerdings mehrere Aspekte zu berücksichtigen. Wichtig ist insbesondere, dass lokale Studien praktisch nie dieselbe Grundgesamtheit repräsentieren wie das IM. Zudem sollte der Effekt unterschiedlicher Erhebungsmethoden und Flächengrößen möglichst präzise geschätzt werden können, z. B. durch einen Methodenvergleich basierend auf Doppelerhebungen. Ein Beispiel für das große Potenzial von Zusatzdaten ist die Verlängerung der im Rahmen des IM ermittelten Trends der Artengemeinschaften in die Vergangenheit. Im Beitrag werden Prinzipien und Schwierigkeiten einer solchen Zeitreihenverlängerung basierend auf realen Daten besprochen.

Auswirkungen chemischer Belastungen auf mikrobielle Gemeinschaften

Veranlassung Gewässerökologie im Fokus der Öffentlichkeit Die durch den Klimawandel mit zunehmender Häufigkeit auftretenden extremen Bedingungen in und an Flüssen und Bundeswasserstraßen führten in der jüngeren Vergangenheit zum Teil zu verheerenden ökologischen Folgen. Mikroorganismen nahmen dabei oft eine zentrale Rolle ein und rückten das Thema Wasserqualität verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit. Ein Beispiel dafür ist das Fischsterben in der Oder im August 2022, welches im Rahmen der Ursachenforschung die Sensibilität, aber auch die Komplexität der Ökosysteme in Politik und Öffentlichkeit allgegenwärtig machte. Aber auch die seit 2017 in der Mosel auftretenden Cyanobakterienblüten erregen zumindest regional öffentliches Interesse, da sie oftmals eine eingeschränkte Nutzung des Gewässers nach sich ziehen. Interdisziplinäre wissenschaftliche Herausforderung: Komplexe Zusammenhänge zwischen chemischer Belastung und Biodiversität Die Entschlüsselung komplexer Wirkbeziehungen stellt eine große wissenschaftliche Herausforderung dar - einerseits aufgrund multipler Stressoren, die auf Flussysteme einwirken, wie die Auswirkungen des Klimawandels oder die Ausbreitung von Neobiota; andererseits aufgrund zahlreicher Umweltfaktoren wie Wassertemperatur, Nährstoffkonzentrationen und Abflussbedingungen. Ein größtenteils unbekanntes Ausmaß an chemischen Stressoren, insbesondere organische Spurenstoffe, belasten das aquatische Ökosystem zusätzlich. Obwohl internationale Gremien und Verbände (IPBES, EU) sowie die wissenschaftliche Gemeinschaft chemische Belastungen als einen der Haupttreiber für Biodiversitätsverlust anerkannt haben, ist der Einfluss von Chemikalien auf die Biodiversität und damit auf Ökosysteme bisher unzureichend verstanden. Erste Studien geben Hinweise auf die potentiellen Auswirkungen chemischer Belastungen auf die mikrobielle Gemeinschaft: Beispielsweise belegen sie einen statistischen Zusammenhang zwischen der Spurenstoffbelastung und dem ökologischen Zustand von Fließgewässern. Es ist daher notwendig, die komplexen Zusammenhänge zwischen solchen chemischen Stressoren und der mikrobiellen Artengemeinschaften integrativ und systematisch zu bearbeiten, um die ökologischen Entwicklungen in Bundeswasserstraßen besser zu verstehen und zu prognostizieren sowie um nachteiligen Veränderungen proaktiv entgegensteuern zu können. Die Mosel als Untersuchungsgebiet Über Einträge kommunaler Kläranlagen sowie aus industriellen und intensiven landwirtschaftlichen Aktivitäten im Einzugsgebiet gelangen komplexe Mischungen organischer Spurenstoffe in die Mosel. Darüber hinaus zeigt das Gewässer als Ausdruck eines "nicht gesunden" Ökosystems seit einigen Jahren ausgeprägte, Toxin-bildende Cyanobakterienblüten, die in der breiten Öffentlichkeit sowie bei den verantwortlichen Behörden große Aufmerksamkeit und Besorgnis erregen. Ziele - Umfassende Charakterisierung der mikrobiellen Artengemeinschaft und chemischen Belastung im Untersuchungsgebiet (Mosel) - Etablierung von experimentellen Ansätzen zur systematischen Untersuchung der Zusammenhänge zwischen chemischen Belastungen und dem Wachstum mikrobieller Populationen - (Weiter-)Entwicklung von mechanistischen Effekt-Modellen, welche den Einfluss der chemischen Belastung im Kontext multipler Stressoren auf ausgewählte Phytoplankton-Arten beschreiben.

Integrative Kartierung und Priorisierung von Schutzgebieten im Atlantik - Leitlinien für die Abwägung von Naturschutzprioritäten mit wirtschaftlichen und rechtlichen Interessen auf Hoher See, Leitantrag; Vorhaben: Räumliche Charakterisierung biologischer Ökosystemkomponenten

Bioökonomie International 2024: MAGMA - Abbau von Seltenen Erden durch Bioökonomie-Ansätze

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