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Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: Landwirtschaftliche Aktivität und ihr Einfluss auf terrestrische und marine Ökosysteme im Ostseegebiet während der vergangenen 6000 Jahre

Im geplanten Projekt sollen landwirtschaftliche Aktivität während der vergangenen 6000 Jahre und zeitgleiche Klima- und terrestrische und marine Ökosystemänderungen im Ostseegebiet erfasst werden. Dies soll durch Untersuchung multidekadaler palynologischer Records von vier IODP-Expedition-347-Sites erreicht werden. Haupthypothesen des Projekts: a) Landwirtschaftliche Aktivität begann in Küstenbereichen früher als im Hinterland und breitete sich von Süden nach Norden aus. b) Aus landwirtschaftlicher Aktivität folgten Umweltveränderungen wie zum Beispiel Waldrodung. c) Die Intensität von Getreideanbau wurde durch Klimaparameter, zum Beispiel Niederschläge, beeinflusst. D) Landwirtschaft nahm Einfluss auf marine Ökosysteme, der in den Vergesellschaftungen mariner Palynomorpher und weiterer Mikrofossilien nachgewiesen werden kann. Die vier gewählten Sites liegen im Südwesten (Site M0059), im Zentralbereich (M0063) und im Nordwesten (Sites M0061/M0062) der Ostsee. Landwirtschaftliche Aktivität soll über das Auftreten von Pollenkörnern kultivierter Pflanzen, insbesondere Getreidearten wie Roggen (Secale) oder Weizen (Triticum), erkannt werden. Die vergangenen ca. 1600 Jahre sollen in besonders hoher zeitlicher Auflösung (ca. 25-50 Jahre) untersucht werden.Das Projekt würde eine Analyse des zeitlichen Rahmens landwirtschaftlicher Aktivität erlauben, z.B. die Dauer bis Getreideanbau in den verschiedenen Gegenden des Ostseegebiets - repräsentiert durch die gewählten Sites - eingeführt wurde, und wann er besonders intensiv war. Zeitliche Unterschiede bei der Getreideanbau-Einführung in küstennahen Bereichen und im Hinterland können durch Vergleich mit bekannten terrestrischen Datensätzen erfasst werden. Das Projekt wird ferner zu einem besseren Verständnis zeitgleicher Änderungen in terrestrischen Ökosystemen während der vergangenen 6000 Jahre, wie Entwaldung oder Pflanzenmigration, beitragen. Anwendung verschiedener Klimarekonstruktionsmethoden soll erlauben, klimatische Rahmenbedingungen landwirtschaftlicher Aktivität zu ermitteln. Da marine Sedimente genutzt werden, lassen sich zeitgleiche Änderungen in aquatischen Ökosystemen über die Untersuchung aquatischer Palynomorpher erkennen. So kann herausgefunden werden, ob Landwirtschaft den marinen Raum beeinflusste, z.B. durch erhöhten Nährstoffeintrag. Daten anderer Wissenschaftler (z.B. Diatomeen- und Foraminiferen-basierte Datensätze) sollen in die Analysen einbezogen werden. Die nötige zeitliche Auflösung ist durch hohe Sedimentationsraten in den erbohrten Becken gewährleistet. Pilotstudien während der IODP-Epedition-347-Onshore-Party und derzeit laufender Folgeprojekte zeigen eine gute Palynomorphenerhaltung für alle Sites und exzellente Erhaltung von Chironomidenresten für eine nördliche Site. Die Ergebnisse des geplanten Projekts werden zu einem detaillierten Einblick in die Entwicklung und den Einfluss landwirtschaftlicher Aktivität und die Umwelt- und Klimadynamik im Ostseegebiet beitragen.

Wassergütemessnetz 2 des Landes Brandenburg

Das Wassergütemessnetz 2 (WGMN2) stellt im Rahmen der nationalen und internationalen Meldepflichten aktuelle Daten der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung. Bürger, Schulen und Behörden haben ein reges Interesse an den Daten des WGMN. Deshalb werden die Daten in sechs stationären Gewässergütemessstationen im Zehn-Minuten-Takt aktualisiert. So stehen die erhobenen Parameter in Echtzeit zur Verfügung. Hierbei werden physikalische, hydrologische, meteorologische und biologische Messgrößen erfasst, die eine dynamische Sicht auf die Gewässerbeschaffenheit ermöglichen. Die Messstationen sind an ausgewählten Standorten an der Elbe, Havel, Teltowkanal, Oder und Neiße positioniert. Die Gewässergütemessstationen sind Bestandteil langfristig konzipierter Sanierungsmaßnahmen und dienen dem Nachweis der Gewässergüte und ihrer zeitlichen Veränderung im Rahmen von international abgestimmten Mess- und Untersuchungsprogrammen, der aktuellen Gewässerüberwachung (Warndienste), der Beweissicherung und der Gewinnung von wasserwirtschaftlichen Informationen. Das WGMN trägt dazu bei, dass Auswirkungen von Störfällen bei Industriebetrieben oder von Schiffsunglücken zeitnah ermittelt und zügig Maßnahmen ergriffen werden können. Aber auch kleinere Verunreinigungen wie illegal entsorgtes Altöl vom Auto fallen durch die Messungen schnell auf. Mit der Erkennung von akuten Verschmutzungen und dem Erfassen langfristiger Trends dient das WGMN auch dazu, entsprechende Forderungen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie in Brandenburg umzusetzen. Hier können alle Datensätze abgerufen werden. Derzeit werden die Messwerte im Netz als Grafiken dargestellt.

KOSMOS 2023 Helgoland mesocosm study on ocean alkalinity enhancement: phytoplankton and microzooplankton abundance and biomass data

This dataset contains species-resolved phytoplankton and microzooplankton abundance and biomass data from the KOSMOS 2023 Helgoland mesocosm experiment conducted in the coastal waters off Helgoland Island in the North Sea, Germany. The experiment investigated the effects of Ocean Alkalinity Enhancement (OAE) on plankton communities during the development of a natural spring bloom. Six mesocosms (~6 m³) were subjected to an immediate dilution OAE scenario, establishing an alkalinity enhancement gradient ranging from ΔTA 0 to 1250 µmol kg⁻¹ in increments of 250 µmol kg⁻¹ through calcium-based alkalinity addition. The dataset includes taxonomically resolved phytoplankton and microzooplankton abundance (cells mL⁻¹), carbon biomass (µg C L⁻¹), functional group classifications, and World Register of Marine Species (WoRMS) taxonomic identifiers. Associated carbonate chemistry measurements, including total alkalinity (TA), dissolved inorganic carbon (DIC), pH, fugacity of carbon dioxide (fCO₂), salinity, temperature, and calculated ΔTA values are provided for each sampling event.

Ökophysiologie polarer Algen: Wechselwirkungen zwischen Bakterien und Eisdiatomeen insbesondere beim Oxidationsschutz

Bei zahlreichen Stoffwechselvorgängen in Organismen kommt es zur Bildung von reduzierten Sauerstoffformen wie Wasserstoffperoxid, Superoxidanionen oder des Hydroxylradikals. Marine Eisdiatomeen bilden zusammen mit anderen Mikroorganismen im Packeis in den Salzlaugenkanälchen eine eigenständige Meereisgesellschaft. Diese Kanälchen zeichnen sich durch extreme Umweltbedingungen aus (Licht, Salinität, Temperatur, hohe Zelldichten), die eine vermehrte Bildung von aktivierten Sauerstoff Spezies begünstigen. Bei Untersuchungen zum Oxidationsschutz der Eisdiatomee Enteromoneis kufferathii MANGUIN wurde festgestellt, dass diese in Gesellschaft mit epiphytisch lebenden Bakterien vorkommen. Die Ergebnisse ergaben, dass die Bakterien maßgeblich an der Entgiftung der Oxidantien beteiligt sein können, so dass die Vermutung einer symbiotischen oder kommensalistischen Beziehung naheliegt. Es soll die Art der Bakterien/Algen-Wechselwirkung näher untersucht und der jeweilige Anteil an Oxidationsschutzsystemen (enzymatisch oder durch Schutzsubstanzen) überprüft werden, um die These vom gegenseitigen Schutz vor Sauerstoffradikalen zu überlegen. Die Bakterien werden charakterisiert und ihr Einfluss auf das Wachstum von E. Kufferathii und anderen Algen der Eislaugengesellschaft wird untersucht. Elektonenmikroskopische Aufnahmen (TEM/REM/LSM) sollen Aufschluss über die Art des Kontaktes zwischen Algen und Bakterien geben.

Abundance of bacillariophyceae and dinophyceae at time series station Helgoland Roads, North Sea, in 2002

Since 1962 phytoplankton and microzooplankton composition are monitored every weekday at the station Kabeltonne (54°11.3′N, 7°54.0′E) as part of the Helgoland Roads long term data series. This data set contains the total abundance of the wider taxonomic groups bacillariophyceae, and dinophyceae of the phytoplankton community observed in 2002. Additional meta-information and further documentation are also provided in the section Documentation.

Abundance of bacillariophyceae and dinophyceae at time series station Helgoland Roads, North Sea, in 2005

Since 1962 phytoplankton and microzooplankton composition are monitored every weekday at the station Kabeltonne (54°11.3′N, 7°54.0′E) as part of the Helgoland Roads long term data series. This data set contains the total abundance of the wider taxonomic groups bacillariophyceae, and dinophyceae of the phytoplankton community observed in 2005. Additional meta-information and further documentation are also provided in the section Documentation.

Biozönotisch bedeutsamer Fließgewässertyp

Die Fließgewässer werden grundsätzlich auf der Grundlage eines in der Bund-Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) bundesweit abgestimmten Verfahrens biozönotisch relevanten Fließgewässertypen zugeordnet (s. https://www.wasserblick.net/servlet/is/18727/) Nach diesem Verfahren wurde 2004 die erste Fließgewässertypenkarte Baden-Württembergs auf der geometrischen Basis des AWGN (Stand 2010) in Form einer ESRI-Shapedatei erstellt. 2012 erfolgte eine erste grundlegende Überarbeitung und die Anpassung an das aktuelle AWGN (Stand 2012). 2019/20 erfolgte eine weitere Überarbeitung, wobei die meisten Änderungen das Oberrhein-Tiefland betreffen. Für diese in typologischer Hinsicht problematische Region wurde, unter Beachtung der LAWA-Grundsätze, ein landesspezifisches Konzept zur Typisierung entwickelt. Außerdem erfolgte für den landesweiten Datensatz eine Anpassung an das AWGN (Stand 2019). Zur Fließgewässertypologie in BW werden zwei Datensätze(shapes)bereitgestellt: im Internet (Umweltdaten-Online) das Shape "Biozönotisch bedeutsamer Fließgewässertyp" mit den 2020 veröffentlichten Ergebnissen, nur für die Behördeninterne Verwendung (BRS) zusätzlich auch das shape "Biozönotisch bedeutsamer Fließgewässertyp 2012". Die Hintergründe der Überarbeitungen werden jeweils in einem Bericht erläutert. Der Bericht für die Aktualisierung 2020 ist seit Juni 2021 in den LUBW-Publikationen (https://pudi.lubw.de/) veröffentlicht. Die Berichte sind zu finden über den Suchbegriff Typologie. Der biozönotisch bedeutsame Fließgewässertyp fließt unmittelbar in die Bewertung der biologischen Qualitätskomponente Makrozoobenthos nach EU-Wasserrahmenrichtlinie ein und wird daher in erster Linie für die Gewässer ermittelt, die für die Wasserrahmenrichtlinie relevant sind (Einzugsgebiet größer als 10 km²). Bei den pflanzlichen (Teil-) Komponenten Phytoplankton, Phytobenthos ohne Diatomeen und Diatomeen dient der biozönotisch bedeutsame Fließgewässertyp als Grundlage zur Ableitung der Bewertungstypen. Ferner fließt der biozönotisch bedeutsame Fließgewässertyp auch in die Auswertung der physikalisch-chemischen Qualitätskomponenten ein.

Cell densities of the Arctic diatom Thalassiosira gravida in response to temperature, photoperiod and microbiome presence

In March 2023, cell densities of the Arctic diatom Thalassiosira gravida (isolated from the Central Arctic Ocean) were determined to calculate its growth rates at different temperatures and photoperiods in the presence and absence of its natural microbiome. Therefore, a full-factorial experimental design was chosen with two levels of temperature (9°C; 13.5°C) and photoperiod (16h; 24h), to which axenic and xenic diatom cultures were acclimated for one week in climate cabinets prior to the start of the actual growth experiment at a light intensity of 50 µmol photons m-2 s-1. With an initial cell density of 1500 cells/ml, axenic and xenic diatoms were grown under the respective experimental conditions until a cell density of approximately 15000 cells/ml was reached. Cell densities were determined microscopically using an inverted light microscope, following the procedure described in detail in Giesler et al. (2023, 10.3389/fmars.2023.1244639).

Biologische Monitoringdaten der Oberflächenwasserkörper des Landes Brandenburg

Im Auftrag des Landesamtes für Umwelt (LfU) werden die Oberflächengewässer Brandenburgs biologisch untersucht. Diese Untersuchungen erfolgen alle drei bis sechs Jahre an festgelegten Messstellen. Die für Brandenburg wichtigsten untersuchten biologischen Qualitätskomponenten sind: Phytoplankton (im Wasser freischwebende Algen, zum Beispiel Blaualgen) Diatomeen (schwebende oder am Boden siedelnde Kieselalgen) Makrophyten (zum Beispiel Seerosen, Armleuchteralgen und Wassermoose) Makrozoobenthos (substratgebundene wirbellose Tiere, zum Beispiel Muscheln, Köcherfliegenlarven) Fische Die Datenpakete mit den biologischen Monitoringdaten für die brandenburgischen Oberflächenwasserkörper (für Seen auch physikalisch-chemische Parameter) können aus zusammengestellten Listen (pro Oberflächenwasserkörper ) heruntergeladen werden. Des weiteren werden die Links zu den Datenpaketen auch als csv-Dateien angeboten. Im Auftrag des Landesamtes für Umwelt (LfU) werden die Oberflächengewässer Brandenburgs biologisch untersucht. Diese Untersuchungen erfolgen alle drei bis sechs Jahre an festgelegten Messstellen. Die für Brandenburg wichtigsten untersuchten biologischen Qualitätskomponenten sind: Phytoplankton (im Wasser freischwebende Algen, zum Beispiel Blaualgen) Diatomeen (schwebende oder am Boden siedelnde Kieselalgen) Makrophyten (zum Beispiel Seerosen, Armleuchteralgen und Wassermoose) Makrozoobenthos (substratgebundene wirbellose Tiere, zum Beispiel Muscheln, Köcherfliegenlarven) Fische Die Datenpakete mit den biologischen Monitoringdaten für die brandenburgischen Oberflächenwasserkörper (für Seen auch physikalisch-chemische Parameter) können aus zusammengestellten Listen (pro Oberflächenwasserkörper ) heruntergeladen werden. Des weiteren werden die Links zu den Datenpaketen auch als csv-Dateien angeboten.

Abundance of bacillariophyceae at time series station Helgoland Roads, North Sea, in 1999

Since 1962 phytoplankton and microzooplankton composition are monitored every weekday at the station Kabeltonne (54°11.3′N, 7°54.0′E) as part of the Helgoland Roads long term data series. This data set contains the total abundance of the wider taxonomic group bacillariophyceae of the phytoplankton community observed in 1999. Additional meta-information and further documentation are also provided in the section Documentation.

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