Zusammenfassung „In der vorliegenden Arbeit wurde das Phänomen der „grünen Sände“ erforscht, welches seit 1999 im niedersächsischen Wattenmeer im Rahmen von Überwachungsflügen beobachtet wurde. Bei diesem Phänomen handelt es sich um deutlich grün gefärbte Watt- und Strandsedimente. Die Grünfärbung wird durch einen Flagellaten der Gattung Euglena hervorgerufen, der derzeit aufgrund morphologischer Bestimmungskriterien als Euglena viridis var. maritima bezeichnet wird. Er besiedelt zu Millionen das Sandlückensystem. Das Hauptziel der vorliegenden Studien war es, grundlegende Kenntnisse über die Verbreitung, Ökologie und Physiologie dieses Flagellaten zu erlangen, um abzuschätzen, welche Bedeutung Euglena viridis var. maritima im Wattenmeer zukommt und inwieweit das Massenauftreten als Warnsignal aus dem System zu werten ist. Um die großflächige interannuelle und saisonale Verbreitung von Euglena zu erfassen, wurden Daten der Flugüberwachung der Jahre 2000 bis 2003 ausgewertet sowie die saisonale Bestandsentwicklung des Jahres 2003 exemplarisch im Bereich der Insel Norderney verfolgt. Um das Habitat von Euglena genauer charakterisieren zu können, wurden im Sommer 2003 entlang von vier Transekten (Strand Norderney, Strand Memmert, Watt Mellum, Watt Norderney) einmalige Sedimentproben bzw. dreimalige am Strand Norderney entnommen und im Hinblick auf verschiedene sedimentologische, chemische und biologische Parameter analysiert. Laborversuche sollten zusätzlich Auskunft geben über die Toleranz von Euglena gegenüber unterschiedlichen Lebensbedingungen hinsichtlich der Parameter Salzgehalt, pH-Milieu und Temperatur. Die Vertikalverteilung von Euglena und einiger chemischer Parameter wurde am Weststrand von Norderney in der Zeit von Juli bis September 2003 untersucht. Ergänzend wurden Laboruntersuchungen und Feldversuche zur Photosynthese und Pigmentzusammensetzung durchgeführt. […]“
„Ein neuartiges Phänomen im niedersächsischen Wattenmeer ist das Auftreten so genannter „Grüner Sande“, die erstmals 1999 von der Forschungsstelle Küste im Rahmen von Überwachungsflügen beobachtet wurden. Hierbei handelt es sich um deutlich grün gefärbte Watt- und Strandsedimente. Die Grünfärbung wird durch den Flagellaten Euglena viridis var. maritima hervorgerufen, der zu Millionen das Sandlückensystem besiedelt und bei Niedrigwasser an die Sedimentoberfläche wandert. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, die Bedeutung dieses Flagellaten für das Wattenmeer einzuschätzen. Hierzu sollten grundlegende Kenntnisse über die horizontale Verbreitung und Ökologie der „Grünen Sande“ im niedersächsischen Wattenmeer erarbeitet werden. Dazu wurden zum einen Daten der Flugüberwachung der Jahre 2000 bis 2003 ausgewertet sowie die saisonale Bestandsentwicklung des Jahres 2003 exemplarisch anhand der Insel Norderney verfolgt. Zum anderen wurden entlang von Transekten bei Niedrigwasser Sedimentproben entnommen und im Hinblick auf verschiedene Parameter wie Abundanz der Euglenen, Sedimentbeschaffenheit, Nährstoffverteilung und benthische Begleitflora und –fauna analysiert. Laborversuche sollten zusätzlich Auskunft über die Toleranz der Euglenen gegenüber unterschiedlichen Lebensbedingungen hinsichtlich der Parameter Salzgehalt, pH-Milieu und Temperatur geben. […]“ “In summer 1999 “green sands” were found during observation flights on the intertidal flats of the East Frisian Wadden Sea. The green colour of the sediment was caused by millions of unicellular algae on the surface of the sediment during daytime low tide. This microalgae appeared to be Euglena viridis var. maritima. The present study was designed to attain basic knowledge of the horizontal distribution and the ecology of “green sands”. Therefore data from the observation flights of the years 2000 – 2003 were analyzed. The seasonal development of “green sands” in the year 2003 was exemplary documented for the beaches of the Wadden Sea Island Norderney. Supplementary sediment samples were collected on the interdidal flats during low tide. These samples were analyzed with regard to density of Euglena sp., grain size composition, nutrients and microbenthic species composition. Laboratory experiments should investigate the influence of salinity, pH and temperature on the condition of Euglena sp.. […]“
Das Projekt "Silicate and Baltic Sea Ecosystem Response SIBER" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Ostseeforschung durchgeführt. Regulation of rivers and eutrophication in river basins has largely reduced dissolved silicate (DSi) loads to the Baltic Sea, which is partly responsible for decreasing DSi stocks reported. Reductions in DSi stocks can also be influenced by enhanced deposition in Baltic sediments due to marine eutrophicaton. There are indications that the proportion of diatoms has decreased while flagellates have increased in the Baltic. Similar species shift as a consequence of reduced DSi loads due to damming and marine europhication with far reaching effects for coastal ecosystems are reported worldwide. This project aims to quantify the relative importance of reduced loads vs. marine eutrophicaton for decreasing DSi stocks and its possible ecological effects on phytoplankton assemblages. The proposed project is focused on the Baltic Sea, where the DSi problem is easier to discern, but the results have general relevance. SIBER integrates basic phytoplankton ecology (e.g. competition experiments, nutrient uptake kinetics) and environmental changes through land use (e.g. damming, eutrophication) into one coherent project. SIBER integrates DSi into a holistic approach to eutrophication, from where it has, unjustly, been left out for a long time.
Das Projekt "Die Auswirkung Eintrags von Donau, Dnestr und Dnepr auf den Nordwestteil des Schwarzen Meeres" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Limnologie durchgeführt. Fortfuehrund der Untersuchung der Auswirkung des Flusseintrages durch die Donau, den Dnestr and den Dnepr auf das Oekosystem im Nordwestteil des Schwarzen Meeres. Das Teilprojekt 'Zooplankton' untersucht die oekologische Rolle der dominanten Zooplankter im Pelagial des nordwestlichen Schwarzen Meeres. Hierbei steht die Erforschung der Bedeutung der ins Schwarze Meer eingewanderten carnivoren Ctenophore Mnemiopsis leidyi im Nahrungsnetz im Vordergrund. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Untersuchungen zur Oekologie der heterotrophen Dinoflaqellaten Nocticula scintillans, der zeitweilig zu ueber 90 Prozent zur gesamten Biomasse des Zooplanktons im Schwarzen Meer beitragen kann. Untersuchungen, die im Sommer 1995 durchgefuehrt worden waren, ergaben, dass trotz eines Rueckganges der Naehrstoffkonzentrationen und Phytoplanktonbiomasse gegenueber dem Maximum der Eutrophierungsphase Mnemiopsis und Noctiluca das Zooplankton weiterhin dominieren und die Bestaende des uebrigen Mesozooplanktons und des Phytoplanktons vermutlich kontrollieren.
Das Projekt "Die heterotrophen Flagellaten (HNF) im Pelagial des Niederrheins: Struktur, Produktion und Stellung im Nahrungsnetz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Zoologie, Biozentrum Köln, Arbeitsgruppe Allgemeine Ökologie durchgeführt. Juengste Untersuchungen haben gezeigt, dass Protozoen einen hohen Anteil von etwa 90 Prozent an der Gesamtbiomasse des Zooplanktons in grossen Fluessen ausmachen (Arndt und Mathes 1991, Sorkin 1990, Carlough und Meyer 1989). Ihr Anteil am Stoffumsatz liegt bei den kleinen Protozoen - entsprechend den allgemeinen Beziehungen zwischen der Koerpergroesse und der Stoffwechselrate (z.B. Fenchel und Finlay 1983) - deutlich ueber dem Wert des Biomasseanteils. Als Konsumenten von Bakterien, Detritus und kleinen Algen spielen sie eine entscheidende Rolle bei der Reduktion der organischen Fracht im Fluss. Diese grosse Bedeutung wurde bis jetzt meist unterschaetzt, da durch die klassischen Netzfaenge nur ein kleiner Teil der Protozoen erfasst wird. Damit fehlen wichtige Daten zum Verstaendnis des Oekosystems Rhein bzw. von Flussoekosystemen allgemein. Die heterotrophen Nanoflagellaten (HNF) nehmen dabei eine Schluesselrolle im Nahrungsnetz ein. Sie werden als Hauptkonsumenten der Bakterienproduktion gesehen (Berninger et al. 1991). Durch ihre Fressaktivitaet koennen sie die bakterielle Produktion foerdern und so den Abbau organischer Substanzen im Gewaesser forcieren.
Das Projekt "Die Auswirkung des Donaueintrags auf das Schelfoekosystem im Nordwestteil des Schwarzen Meeres" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Limnologie durchgeführt. Ziel des Gesamtprojektes ist die Untersuchung der Auswirkung des Donau-Eintrages auf das Schelfoekosystem im Nordwestteil des Schwarzen Meeres. Das Teilprojekt 'Zooplankton' untersucht die oekologische Rolle der dominanten Zooplankter im Pelagial des nordwestlichen Schwarzen Meeres. Hierbei steht die Erforschung der Bedeutung der ins Schwarze Meer eingewanderten Ctenophore Mnemiopsis leidyi im Nahrungsnetz im Vordergrund. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Untersuchungen zur Oekologie der heterotrophen Dinoflagellaten Nocticula scintillans, der zeitweilig zu ueber 90 Prozent zur gesamten Biomasse des Zooplanktons im Schwarzen Meer beitragen kann.
Das Projekt "UV-B-Wirkungen auf Phytoplankton (2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Botanik und Pharmazeutische Biologie durchgeführt. Ziel der Experimente war die Untersuchung des Einflusses der natürlichen UV-B-Belastung auf Phytoplanktonorganismen in Bayern. Verschiedene Versuche mit Einzelorganismen unter natürlicher bzw. erhöhter UV-B-Belastung wurden durchgeführt sowie der Einfluß der natürlichen Solarstrahlung auf Ökosysteme untersucht. Die Versuche wurden an verschiedenen Höhenstandorten in Bayern durchgeführt, um die natürlichen Strahlungsunterschiede auszunutzen. Versuche mit einzelnen Organismen, die zum Teil aus Habitaten in Bayern isoliert wurden und zum Teil als Laborkulturen gezogen wurden, zeigten unterschiedliche Empfindlichkeiten gegenüber der natürlichen und künstlichen Strahlungsbelastung. Die Beweglichkeit der Organismen ist Grundvoraussetzung, um Orte aufzusuchen, an denen für sie günstige Umweltbedingungen herrschen. Zur Orientierung dienen Reize wie Temperatur, Licht, Schwerkraft oder chemische Gradienten. Die Kombination der verschiedenen Experimente im Labor und an Freilandstandorten unterschiedlicher Höhenlagen ermöglicht es, Aussagen über die Schädigung durch bestimmte Strahlungsbereiche zu machen. Untersuchungen der Motilität und Phototaxis der Organismen nach Exposition an natürlicher Solarstrahlung, Untersuchungen zur Zusammensetzung der Schutz- und Schirmpigmente und Sauerstoffmessungen zeigten bei allen Organismen eine erhöhte Sensitivität mit erhöhter Strahlenbelastung. Dabei haben die verschiedenen Organismen unterschiedliche Schwellenwerte und Empfindlichkeitsbereiche, bei denen eine reversible bzw. irreversible Schädigung auftritt. Die unterschiedliche Sensitivität der Organismen kann auf die unterschiedlichen natürlichen Lebensräume und damit die unterschiedlichen natürlichen Lichtverhältnisse zurückgeführt werden. Beobachtungen der Vertikalverteilung des Flagellaten Euglena sanguinea in der Wassersäule zeigte die Ausbildung einer Neustonschicht.
Das Projekt "Zur Ökologie rezenter kalkiger Dinoflagellaten aus dem Mittelmeer (METEOR M40/4) und Roten Meer (METEOR M44/3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften durchgeführt. Kalkige Dinoflagellaten bilden einen wesentlichen Anteil der phytoplanktischen Lebensgemeinschaften in den marinen Lebensräumen. Nach bisherigen Kenntnissen kommen sie in der jüngsten Erdgeschichte bevorzugt in lichtdurchfluteten Bereichen vorwiegend nährstoffärmerer und wärmerer Wassermassen vor. Ihre Zysten bilden einen beträchtlichen Anteil der dort abgelagerten Sedimente. Mit der Untersuchung der Artengemeinschaften kalkiger Dinoflagellaten-Zysten in Oberflächensedimenten und der überlagernden Wassersäule von METEOR-Expeditionen im Mittelmeer (M40/4), im Atlantik bei Gibraltar (M41/1) und im Roten Meer (M44/3) sollen genauere Kenntnisse über die Verteilungsmuster der verschiedenen Arten und ihre bevorzugten Lebensräume gewonnen werden. Durch den Vergleich mit Zuchtversuchen unter kontrollierten Lebensbedingungen sollen die Ergebnisse verifiziert werden. Somit können Daten über die Ökologie dieser Organismengruppe sowie über die Kopplung der Verbreitungsmuster an ozeanographische und klimatische Faktoren innerhalb des Mittelmeeres und des Roten Meeres gesammelt und für palökologische Rekonstruktionen verfügbar gemacht werden. Durch diese Arbeit wird eine sinnvolle Erweiterung entsprechender Studien über kalkige Dinoflagellaten als Proxy-Indikatoren im Spätquartär des Süd-Atlantik und der Arabischen See geschaffen.
Das Projekt "Iron toxicity in Chlamydomonas in relation to P limitation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Biochemie und Biologie, Arbeitsgebiet Ökologie, Ökosystemmodellierung durchgeführt. The green flagellate algal species Chlamydomonas acidophila faces co-limiting conditions in a multi-stress environment. In this proposal, co-limiting conditions for inorganic P (Pi) and inorganic carbon (CO2) as well as survival in lakes with high iron concentrations (multi-stress) are the central topics.In the very acidic lakes, growth of C. acidophila is potentially limited by Pi and/or CO2. In ongoing laboratory experiments, a trade-off in the acquisition of either Pi or CO2 was revealed, that was more strongly related to the cellular P quota (Qp) than to the external nutrient concentration. This correlation enhanced our understanding of the dynamics of natural phytoplankton populations possibly co-limited for Pi and CO2. First data show a high tolerance for high iron concentrations on the growth and photosynthetic yield of C. acidophila, but also negative effects. For example, high extemal Fe concentrations resulted in a cellular Pi-limitation. Other results showed a negative correlation between enhanced cellular Fe accumulations and the chlorophyll content. In a 3rd year of the project GA401/12, I want to finalise the experimental work on a co-limitation, and study the physiological response (e.g. Fe accumulation and location, C, P and Fe cell quotas and photosynthesis) of C acidophila to different ambient P:Fe ratios with the aim to unravel mechanisms of iron tolerance and the impact of Fe accumulation on the ecophysiology of our model algal species.
Das Projekt "Bedeutung von Sterolen für die Futterqualität bei Daphnia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fachbereich Biologie, Sonderforschungsbereich 454 "Bodenseelitoral" durchgeführt. Es sollen die Auswirkungen von Sterolen auf die Futterqualität von Cyanobakterien für herbivores Zooplankton untersucht werden. Die Arbeiten konzentrieren sich auf Cladoceren als Schlüsselorganismen in pelagischen Nahrungsnetzen, wobei in standardisierten Experimenten die somatischen Wachstumsraten in Abhängigkeit vom angebotenen Futter bestimmt werden und als Maß für die Futterqualität herangezogen werden. Die für Daphnien essentiellen Sterole kommen in Cyanobakterien nicht vor. Durch gezielte Supplementierung mit Sterolen soll geklärt werden, welche Bedeutung diese Steroldefizienz für die geringe Futterqualität von Cyanobakterien hat. In tritrophischen Systemen soll die Qualität des aus dem Microbial Loop für Daphnien verfügbar gemachten cyanobakteriellen Kohlenstoffs untersucht werden. Dazu wird die Futterqualität von Ciliaten, heterotrophen Nanoflagellaten und mixotrophen Flagellaten in Abhängigkeit von ihrer Ernährung durch Cyanobakterien oder eukaryontischen Algen untersucht werden. In analytischen Untersuchungen werden Phytosterole aus Algen auf ihre Verwertbarkeit durch Daphnien untersucht.