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Found 196 results.

Immobilisation of arsenic in paddy soil by iron(II)-oxidizing bacteria

Arsenic-contaminated ground- and drinking water is a global environmental problem with about 1-2Prozent of the world's population being affected. The upper drinking water limit for arsenic (10 Micro g/l) recommended by the WHO is often exceeded, even in industrial nations in Europe and the USA. Chronic intake of arsenic causes severe health problems like skin diseases (e.g. blackfoot disease) and cancer. In addition to drinking water, seafood and rice are the main reservoirs for arsenic uptake. Arsenic is oftentimes of geogenic origin and in the environment it is mainly bound to iron(III) minerals. Iron(III)-reducing bacteria are able to dissolve these iron minerals and therefore release the arsenic to the environment. In turn, iron(II)-oxidizing bacteria have the potential to co-precipitate or sorb arsenic during iron(II)- oxidation at neutral pH followed by iron(III) mineral precipitation. This process may reduce arsenic concentrations in the environment drastically, lowering the potential risk for humans dramatically.The main goal of this study therefore is to quantify, identify and isolate anaerobic and aerobic Fe(II)-oxidizing microorganisms in arsenic-containing paddy soil. The co-precipitation and thus removal of arsenic by iron mineral producing bacteria will be determined in batch and microcosm experiments. Finally the influence of rhizosphere redox status on microbial Fe oxidation and arsenic uptake into rice plants will be evaluated in microcosm experiments. The long-term goal of this research is to better understand arsenic-co-precipitation and thus arsenic-immobilization by iron(II)-oxidizing bacteria in rice paddy soil. Potentially these results can lead to an improvement of living conditions in affected countries, e.g. in China or Bangladesh.

Diffusion and advection with sorption of anions, cations and non-polar molecules in organo-clays at varying thermo-chemical conditions - validation by analytical methods and molecular simulation

The sorption of anions in geotechnical multibarrier systems of planned high level waste repositories (HLWR) and of non-ionic and organic pollutants in conventional waste disposals are in the center of recent research. In aquatic systems, persistent radionuclides such as 79Se, 99Tc, 129I exist in a form of anions. There is strongly increasing need to find materials with high sorption capacities for such pollutants. Specific requirements on barrier materials are long-term stability of adsorbent under various conditions such as T > 100 C, varying hydrostatic pressure, and the presence of competing ions. Organo-clays are capable to sorb high amounts of cations, anions and non-polar molecules simultaneously having selectivity for certain ions. This project is proposed to improve the understanding of sorption and desorption processes in organo-clays. Additionally, the modification of material properties under varying chemical and thermal conditions will be determined by performing diffusion and advection experiments. Changes by sorption and diffusion will be analyzed by determining surface charge and contact angles. Molecular simulations on models of organo-clays will be conducted in an accord with experiments with aim to understand and analyze experimental results. The computational part of the project will profit from the collaboration of German partner with the group in Vienna, which has a long standing experience in a modeling of clay minerals.

Physicochemical Aging Mechanisms in Soil Organic Matter (SOM- AGING): II. Hydration-dehydration mechanisms at Biogeochemical Interfaces

Soil organic matter (SOM) controls large part of the processes occurring at biogeochemical interfaces in soil and may contribute to sequestration of organic chemicals. Our central hypothesis is that sequestration of organic chemicals is driven by physicochemical SOM matrix aging. The underlying processes are the formation and disruption of intermolecular bridges of water molecules (WAMB) and of multivalent cations (CAB) between individual SOM segments or between SOM and minerals in close interaction with hydration and dehydration mechanisms. Understanding the role of these mediated interactions will shed new light on the processes controlling functioning and dynamics of biogeochemical interfaces (BGI). We will assess mobility of SOM structural elements and sorbed organic chemicals via advanced solid state NMR techniques and desorption kinetics and combine these with 1H-NMR-Relaxometry and advanced methods of thermal analysis including DSC, TGADSC- MS and AFM-nanothermal analysis. Via controlled heating/cooling cycles, moistening/drying cycles and targeted modification of SOM, reconstruction of our model hypotheses by computational chemistry (collaboration Gerzabek) and participation at two larger joint experiments within the SPP, we will establish the relation between SOM sequestration potential, SOM structural characteristics, hydration-dehydration mechanisms, biological activity and biogechemical functioning. This will link processes operative on the molecular scale to phenomena on higher scales.

Messstelle Friedhofsteg, Fließgewässer Pegnitz

Die Messstelle Friedhofsteg (Messstellen-Nr: 17655) befindet sich im Gewässer Pegnitz. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands, des chemischen Zustands.

Charakterisierung des Nichtstruktur-Proteins p4 des neuen Virus European mountain ash ringspot-associated virus aus Eberesche (Sorbus aucuparia L.)

Katrin Eder: „Weil nicht alle Wälder gleich sind, aber jeder Hektar Wald zählt, brauchen wir für jeden Standort die bestmöglichen Maßnahmen, um unsere Wälder zu erhalten und an den Klimawandel anzupassen“

Klimaschutzministerin Katrin Eder stellt gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft (FAWF) Ergebnisse aus dem umfangreichen Forschungsprogramm Klimawald 2100 vor – Wasserrückhalt, Umgang mit Buchen, Artenvielfalt auf Störungsflächen sowie Kommunikation und Partizipation als zentrale Themen „Mit 43 Prozent Waldanteil ist Rheinland-Pfalz das waldreichste Bundesland. Doch Wald ist nicht gleich Wald. Während die Wälder in der Pfalz auf Buntsandsteinböden wachsen, die zwar viel Wasser aufnehmen aber nur begrenzt Wasser halten können, sind die Böden im Hunsrück lehmig und Wasser kann nur langsam versickern, wir haben Wälder in tieferen und oft flachen Gebieten und solche in höheren Lagen mit steilen Hängen. Daran erkennt man: Man kann nicht jeden Wald gleich bewirtschaften. Weil aber jeder Hektar Wald zählt, müssen wir alles daransetzen, diesen zu erhalten – und damit für jeden Standort die bestmöglichen Maßnahmen finden. Dies gelingt nur mit umfangreicher wissenschaftlicher Forschung“, so Klimaschutzministerin Katrin Eder am heutigen Montag bei der Vorstellung der Ergebnisse des Forschungsprogramms Klimawald 2100. Dieses gab die Landesregierung im Jahr 2022 angesichts der vorausgehenden Dürrejahre und des fortschreitenden Klimawandels bei der Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft (FAWF) zeitlich befristet bis 2025 in Auftrag. Die Forschenden untersuchten dabei vier Themenschwerpunkte: Den Wasserrückhalt, den Umgang mit Buchen, die Artenvielfalt auf Störungsflächen sowie die Kommunikation über die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wald. Da sich die Verfügbarkeit und der Abfluss von Wasser im Wald auch auf die Artenvielfalt und die Vitalität unserer Hauptbaumart, der Buche, auswirkt, ist das Thema Wasser zentral. Maßnahmen sollen zu mehr Grundwasserneubildung und mehr Hochwasserschutz beitragen Anhand von Modellrechnungen mit regionalisierten Klimaprojektionen bis ins Jahr 2100 wird etwa in der Modellregion Soonwald deutlich: Extreme nehmen zu. Bezogen auf die Grundwasserneubildung zeigen die Untersuchungen einen oberflächennahen Grundwasserleiter mit rascher Umsatzzeit und einen tieferen Grundwasserleiter, in dem aber nur relativ wenig Sickerwasser ankommt, da beide Stockwerke durch einen Stauhorizont mit geringer Wasserleitfähigkeit getrennt sind. Hinzukommt, dass der Boden schwer ist und Wasser nur langsam versickern kann. Außerdem werden unsere Sommer trockener und es gibt insgesamt mehr Starkregenereignisse. Für den Wald, aber auch für die umgebenden Ortschaften bedeutet das: Die Menge an Bodenwasser geht zurück und Bäume geraten zunehmend unter Trockenstress, weil viel Wasser bei starken Niederschlägen, genauso wie bei ausgetrocknetem und damit kaum mehr aufnahmefähigem Boden oberflächig abfließt. Viel Oberflächenabfluss bedeutet, dass das Niederschlagswasser direkt in die Bäche und Flüsse fließt. Dies kann zu mehr Hochwasser und zu weniger Trinkwassergewinnung führen. Für den Wald bedeutet es mehr Trockenstress und damit mehr Anfälligkeit für Baumkrankheiten und Schädlinge sowie verlangsamtes Wachstum. „Wir alle brauchen sauberes Trinkwasser und müssen uns vor Hochwasser schützen. Deshalb ist es überall im Wald wichtig, das Wasser im Wald flächig zu verteilen, damit möglichst viel versickert und möglichst wenig Wasser oberflächig abfließt. Dort, wo das Wasser aber aufgrund der Bodenverhältnisse, von Hanglagen oder oberflächennahen Grundwasserleitern von Natur aus weniger und weniger tief versickern kann, brauchen wir zusätzliche Maßnahmen. Die Untersuchungen zeigen, dass hier eine Kombination aus vorzugsweise natürlichen, aber auch baulichen Maßnahmen sinnvoll ist“, so Katrin Eder. Natürliche Maßnahmen sind beispielsweise die Renaturierung von Gewässern und die Schaffung sowie der Erhalt von Auenlandschaften; bauliche Instrumente sind unter anderem etwa Rigolen, also befahrbare, aber wasserdurchlässige Wege, das Anlegen von Mulden, der Verschluss alter Entwässerungsgräben und das Ziehen von Gräben, die parallel zum Hang verlaufen, um die Fließgeschwindigkeit des Wassers bei Starkregen zu brechen. 75 Prozent der Fichten stehen im Vergleich zu den Vordürrejahren (2018) noch in Rheinland-Pfalz – Umgang mit Störflächen auch in Zukunft aktuell Seit den Dürrejahren ab 2018 sind aufgrund von Borkenkäferbefall und Sturmwürfen 35.000 Hektar Fichtenflächen ausgefallen. Rheinland-Pfalz weit leben noch rund 75 Prozent der Fichten im Vergleich zu den Vordürrejahren (2018). Aufgrund des fortschreitenden Klimawandels werden sogenannte „Störflächen“ und der Umgang mit ihnen weiterhin ein Thema bleiben. Sie wirken sich sowohl auf den Wasserrückhalt im Wald als auch auf die Artenvielfalt aus. Untersuchungen haben ergeben, dass dort 30 Prozent mehr Wasser oberflächig abfließt und freigesetzte Nähr- und Schadstoffe in Bäche und Flüsse oder ins Grundwasser transportiert werden. Tonige Standorte können das überschüssige Wasser nicht aufnehmen, auf sandigen Böden kommt es zu einer raschen Drainage in tiefere Schichten, wobei das Sickerwasser ebenfalls gelöste Nähr- und Schadstoffe mit sich führt. Insgesamt wirken Schadflächen als „Abflusstrigger“ – mit steigenden Flächenanteilen im Klimawandel werden Erosions- und Sturzflutrisiken zunehmen, ergaben die Untersuchungen der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der FAWF. „Unsere Untersuchungen zeigen positive Effekte des teilweisen Belassens von Totholzstrukturen sowohl auf die Biodiversität als auch auf die natürliche Wiederbewaldung. Zur Humusanreicherung und als Lebensraum für viele Arten wird im Staatswald ohnehin Totholz im Rahmen der planmäßigen Bewirtschaftung im Wald belassen, hier geht es konkret um durch Störungen wie Windwurf und Schaderreger geschaffene Flächen, bei denen viel Totholz anfällt“, so Dr. Ulrich Matthes, Leiter der FAWF. „Hier entsteht ein Spannungsfeld zwischen Holznutzung, Waldschutz, Arbeitsschutz, Verkehrssicherung, Biodiversität und einer natürlichen Wiederbewaldung, das gut ausbalanciert werden muss. Auch hier kommt es vor allem auf den Standort und auf das Ausmaß anfallenden Totholzes an. Liegendes Totholz kann als Barriere wirken, um den Wasserabfluss zu bremsen, auch gibt es hier weniger Wildverbiss. Ist die Wilddichte aber hoch, ist hier auch das Wildtiermanagement schwieriger. Auf Freiflächen entsteht die natürliche Wiederbewaldung eher durch Pionierbaumarten, deren Samen vor allem mit dem Wind verbreitet werden, dazu zählt etwa die Birke. Auf Flächen mit stehendem Totholz, haben neben diesen Baumarten zusätzlich solche größere Chancen, deren Samen über Vögel verbreitet werden, etwa Ebereschen. Aufgrund unterschiedlicher Keimungsbedingungen und Eintragswege von Samen können sich Freiflächen und Totholz hinsichtlich der Gehölzartenvielfalt ergänzen. Sind in der näheren Umgebung aber keine geeigneten Mutterbäume, deren Samen so verbreitet werden können, werden dort, wo einst Fichten waren, auch vorerst vorrangig nur wieder Fichten und Bäume mit leichten Samen wachsen. Auf solchen Flächen ist es notwendig, kleinflächig und punktwirksam standortangepasste, klimaresiliente und überwiegend heimische Baumarten zu ergänzen; daneben kommen in bemessenem Umfang auch Baumarten zum Einsatz, die zwar nicht standortheimisch sind, von denen aber eine gute Anpassungsfähigkeit an die sich im Zuge des Klimawandels ändernden Standortbedingungen und eine gute Integrationsfähigkeit in das heimische Ökosystem erwartet werden kann“, so Matthes weiter. Daneben wurde auch untersucht, welche Tiere und Pilze jeweils vorkommen. Über verschiedene Organismengruppen zeigt sich, dass ein Nebeneinander von Freifläche und Totholz die Gesamtartenvielfalt stärkt. Neben klassischen Kartierungen kamen dort Verfahren mit künstlicher Intelligenz zum Einsatz. Buche bis Mitte des Jahrhunderts klimatisch gut geeignet – danach hängt es von der Klimaentwicklung ab Das Wissenschaftsteam hat zudem mithilfe von Modellrechnungen analysiert, wie es weiterhin um die Buche stehen wird, mit rund 23 Prozent ist sie gegenwärtig die am häufigsten vorkommende Baumart in Rheinland-Pfalz. Bis Mitte des Jahrhunderts bleibt die Buche in Rheinland-Pfalz überwiegend klimatisch sehr gut geeignet, erste Einschränkungen zeigen sich nur in den warmen Regionen wie im Mainzer Becken und im Oberrheingraben. Ab diesem Zeitpunkt hängt es stark davon ab, wie die Erderwärmung voranschreitet. Im pessimistischsten Szenario RCP 8.5, das einen starken Klimawandel ohne ambitionierten Klimaschutz abbildet, wären Ende des Jahrhunderts nur noch etwa ein Viertel der Landesfläche für die Buche gut bis sehr gut geeignet, auch in den Mittelgebirgen werden teilweise deutliche Einschränkungen modelliert. Junge Buchen können von Durchforstungen profitieren Auch der Einfluss von Durchforstungen wurde ökophysiologisch und mittels Jahrringanalysen untersucht. „Junge Buchen profitieren, wenn sie ausreichend mit Wasser versorgt sind und genügend Licht haben. Sie fallen aber bei Trockenstress in ihrer Leistungsfähigkeit zurück“, erläuterte Ulrich Matthes. Fortbildungen und Kommunikationshilfen für Forstleute erstellt Das vierte Kapitel zur Kommunikation und Partizipation beschäftigt sich unter anderem mit Fragen, wie die Auswirkungen des Klimawandels im Wald von der Öffentlichkeit und unter Forstleuten wahrgenommen werden. Die Ergebnisse deuten an, dass Forstleute damit konfrontiert sind, dass ihr Erfahrungswissen und die Wahrnehmung als Waldexperte von Teilen der interessierten Öffentlichkeit in Frage gestellt wird. Neben den trockenheitsbedingten Kalamitäten spielt dabei auch die von Forstleuten wahrgenommene prononcierte Kritik an der Forstwirtschaft durch in die mediale Öffentlichkeit drängende Personen sowie das Empfinden einer gesellschaftlichen Geringschätzung forstlicher Arbeit eine große Rolle. „Insgesamt wird deutlich, dass klimabedingte Waldveränderungen nicht als isoliertes Phänomen betrachtet werden und werden können. Die Veränderungen, die wir zurzeit im Wald beobachten, haben Ursachen, Auswirkungen und Zusammenhänge jenseits des Waldrandes, wie unsere Beziehung zur Natur, den Umgang mit Ressourcen, das Wirtschaftssystem und vieles mehr. Auch deshalb sind Gespräche über Wald-Klima-Krisen so emotional“, so Matthes. „Damit der Forstsektor sich den komplexen Herausforderungen der Wald-Klima-Krise angemessen stellen kann, ist es unverzichtbar, die damit verbundenen Unsicherheiten offen zu thematisieren. Nur so können im Austausch gemeinsame Lösungen identifiziert und auch die individuelle Belastung für Waldverantwortliche abgemildert werden. Zur besseren Kommunikation wurden daher verschiedene Fortbildungen, Handreichungen und Dialogformate konzipiert und durchgeführt“, so Matthes weiter. Zu den vorgestellten Ergebnissen werden nach Abschluss zusätzlicher Untersuchungen weitere kommen, etwa kleinräumige Modellrechnungen zu den naturwissenschaftlichen Fragestellungen. Auch der Einsatz quantitativer Methoden der Sozialforschung zur vertiefenden Untersuchung der aufgeworfenen Forschungsfragen im Bereich der öffentlichen Kommunikation und Partizipation werden erwogen. Nach Abschluss der relevanten Forschungsarbeiten wird ein Gesamtbericht veröffentlicht.

Artenvielfalt dank Schutz und Pflege

Der Natur-Park Südgelände besticht durch seine Artenvielfalt und die unterschiedlichen Lebensräume, die sich hier im Laufe der Zeit ausgebildet haben. Auf den nährstoffarmen, trockenen Kies- und Schotterböden des ehemaligen Bahngeländes siedelte sich eine speziell an diese Bedingungen angepasste Tier- und Pflanzenwelt an. Die Offenbereiche des Naturschutzgebietes sind dabei die wertvollsten Flächen und Rückzugsgebiet für viele gefährdete Tier- und Pflanzenarten. Deshalb soll das Schutzgebiet nicht betreten werden. Von dem fast 600 Meter langen Steg sind aber dennoch Einblicke möglich. Um die jetzige Ausdehnung der Lichtungen zu erhalten, wird dem Vordringen von Bäumen und Sträuchern durch Pflegemaßnahmen Einhalt geboten. Andere Arten sind mit Bodenaushub und sonstigen Materialien auf das Gelände gebracht worden. Oder sie wanderten aus Gärten und Parks der näheren Umgebung ein. Flugfähige Samen wie die Schirmchen der Korbblütler, zum Beispiel der Sandstrohblume, werden vom Winde verweht, andere durch Tiere eingeschleppt: klettenartig am Fell oder am Gefieder haftend oder durch Ausscheiden von an anderer Stelle gefressenen Pflanzensamen und Früchten, wie zum Beispiel Eberesche, Hartriegel, Wilder Wein und Holunder.

Alte Obstsorten

Beißen Sie in einen frisch geernteten, knackigen Apfel aus der Region, dann werden Sie schmecken, warum die Erhaltung von regionalen Obst- und Gemüsesorten ein wichtiges Ziel des Landes Berlin ist. Das funktioniert am besten, wenn möglichst viele verschiedene Sorten angebaut und genutzt werden, sei es nun kommerziell auf dem Acker und der Plantage oder auch als Birnbaum in der Kleingartenkolonie. Genetische Vielfalt im Kleinen und im Großen. Während sich die Menschheit früher weltweit von tausenden von Pflanzenarten ernährt hat, werden heute nur noch rund 150 gegessen. Und allein Weizen, Mais und Reis decken bereits die Hälfte des gesamten Nahrungs- bzw. Energiebedarfs aller Menschen auf der Welt. Auch in Europa gibt es einen dramatischen Schwund an Vielfalt bei der Nahrung. Von vielen tausend zugelassenen Sorten nutzen wir ackerbaulich nur noch ca. 230 Gemüse-, Obst-, Heil- und Gewürzpflanzenarten und sind somit auf einen Bruchteil der Vielfalt beschränkt, die unsere Vorfahren noch genießen durften. Während einige wenige industriell genutzte Sorten konstant weiterentwickelt und verändert werden, bedeutet für viele der traditionellen Sorten ein Ende des Anbaus oft auch ein Ende ihrer Existenz. Dadurch geht einzigartiges Erbgut, welches teilweise erst durch jahrhundertelange Züchtung entstanden ist, verloren. Der Verlust der Sorten ist damit nicht nur ein Verlust für die biologische Vielfalt, sondern auch ein Verlust von Kulturgut. Allein innerhalb der letzten 100 Jahre sind rund drei Viertel unserer Kulturpflanzensorten verloren gegangen. Nur wenige Nutzpflanzensorten sind heute noch von wirtschaftlicher Bedeutung. Die meisten Landwirte konzentrieren sich auf hochproduktive Züchtungen. Auch in Deutschland verringert sich die Vielfalt im Acker-, Garten-, Obst- und Weinbau stetig. Für eine auch zukünftig abwechslungsreiche und gesunde Ernährung der Menschen brauchen wir weiterhin eine Vielfalt an Pflanzenarten und -sorten. Umso mehr, da nur eine solche Vielfalt auch die Chance hat, sich durch Selektion an die anstehenden großen Veränderungen durch den Klimawandel anzupassen. Um auf die Gefährdung der einheimischen Nutzpflanzen aufmerksam zu machen und um Maßnahmen zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung pflanzengenetischer Ressourcen zu unterstützen, führt die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung eine “Rote Liste” der gefährdeten einheimischen Nutzpflanzen. Auf dieser Liste stehen z. B. der Klarapfel, Fenchel, aber auch verschiedene Mohrrübensorten und Sorten des Mangolds. Im Rahmen der IGA Berlin 2017 wurden auf den Kienbergterrassen gut 100 Obstbäume gepflanzt und tragen damit zum Erhalt der pflanzengenetischen Ressourcen bei. Dazu gehören verschiedene Apfel-, Birnen-, Kirsch-, Pflaumen- und Quittensorten. Auch zwei Esskastanien, ein Mandelbaum und eine essbare Sorte der Eberesche sind zu entdecken. Damit ist der Kienberg Standort von 58 Obstgehölzsorten, von denen 30 auf der “Roten Liste” stehen. Im Handel landet immer das, was die Kunden nachfragen. Wenn die Verbraucher möglichst viele unterschiedliche Obst- und Gemüsesorten verlangen, können Sie den Markt beeinflussen und dazu beitragen, dass ein breiteres Spektrum an Lebensmitteln in den Laden gelangt und damit auch angebaut wird. Sind dies dann auch noch die regionalen Obst- und Gemüsesorten der Saison, fördert dies neben der Vielfalt auch noch die regionale Wirtschaft, erspart lange Transportwege und es schmeckt auch noch viel besser! Eine weitere Möglichkeit besteht für Gartenbesitzer, über den Verein zur Erhaltung und Rekultivierung von Nutzpflanzen in Brandenburg e.V. Saat- und Pflanzmaterial alter Sorten zu beziehen und im eigenen Garten oder der Kleingartenanlage zu kultivieren. Rote Liste der gefährdeten einheimischen Nutzpflanzen Bezug regionaler, seltener Kulturpflanzen

Messstelle Pegel Roth oh Mdg., Fließgewässer Roth

Die Messstelle Pegel Roth oh Mdg. (Messstellen-Nr: 16631) befindet sich im Gewässer Roth. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands, des chemischen Zustands.

Messstelle uh Rothaurach, Fließgewässer Aurach

Die Messstelle uh Rothaurach (Messstellen-Nr: 95708) befindet sich im Gewässer Aurach. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands.

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