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Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Pflanzenschutz im Obst- und Weinbau durchgeführt. Der Einfluss des Klimawandels auf innovative Verfahren im Pflanzenschutz, die auf sog. Info- oder Semiochemikalien (Pheromone, Allelochemikalien) beruhen, ist noch wenig erforscht. Erste Errungenschaften im biologischen Pflanzenschutz sind durch klimabedingte Veränderungen gefährdet. Infochemikalien werden zum einen zum Monitoring von Schadorganismen eingesetzt, um den Behandlungszeitraum mit Insektiziden genau zu terminieren und somit den Aufwand zu verringern. Zum anderen kann durch das Ausbringen von Sexualpheromonen (Verwirrmethode) der Insektizideinsatz für die Bekämpfung der Traubenwickler im Weinbau deutlich reduziert werden. Beide Systeme beruhen auf der chemischen Kommunikation von Insekten. Darunter versteht man, dass volatile Signale aus der Luft (emittiert von Pflanzen oder anderen Insekten) von den Insekten wahrgenommen werden und zu einem bestimmten Verhalten führen (Anlockung, Abschreckung, Verwirrung). Reaktive Substanzen wie Ozon können die Wirkung der Infochemikalien verändern. Unter Einwirkung von klimabedingten Einflüssen (erhöhtes CO2 und erhöhtes Ozon) ist somit ein Wirkstoffabbau mit veränderter Wirkdauer möglich. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Untersuchung des Einflusses dieser Faktoren auf die Interaktion von Kulturpflanzen und Schaderregern, bei denen bereits mit Erfolg solche Verfahren angewandt werden oder in Entwicklung sind. Die Ergebnisse sollen bei der Entwicklung und Verbesserung innovativer Bekämpfungsverfahren von Schaderregern in Obst- und Weinbau wie beispielsweise der Verwirrmethode angewandt werden, die großen Anteil daran haben, den weiteren Ausstoß von THGs bei der Pflanzenschutzmittelherstellung und -ausbringung zu reduzieren.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Geisenheim, Zentrum für Angewandte Biologie, Institut für Phytomedizin durchgeführt. Der Einfluss des Klimawandels auf innovative Verfahren im Pflanzenschutz, die auf sog. Info- oder Semiochemikalien (Pheromone, Allelochemikalien) beruhen, ist noch wenig erforscht. Erste Errungenschaften im biologischen Pflanzenschutz sind durch klimabedingte Veränderungen gefährdet. Infochemikalien werden zum einen zum Monitoring von Schadorganismen eingesetzt, um den Behandlungszeitraum mit Insektiziden genau zu terminieren und somit den Aufwand zu verringern. Zum anderen kann durch das Ausbringen von Sexualpheromonen (Verwirrmethode) der Insektizideinsatz für die Bekämpfung der Traubenwickler im Weinbau deutlich reduziert werden. Beide Systeme beruhen auf der chemischen Kommunikation von Insekten. Darunter versteht man, dass volatile Signale aus der Luft (emittiert von Pflanzen oder anderen Insekten) von den Insekten wahrgenommen werden und zu einem bestimmten Verhalten führen (Anlockung, Abschreckung, Verwirrung). Reaktive Substanzen wie Ozon können die Wirkung der Infochemikalien verändern. Unter Einwirkung von klimabedingten Einflüssen (erhöhtes CO2 und erhöhtes Ozon) ist somit ein Wirkstoffabbau mit veränderter Wirkdauer möglich. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Untersuchung des Einflusses dieser Faktoren auf die Interaktion von Kulturpflanzen und Schaderregern, bei denen bereits mit Erfolg solche Verfahren angewandt werden oder in Entwicklung sind. Die Ergebnisse sollen bei der Entwicklung und Verbesserung innovativer Bekämpfungsverfahren von Schaderregern in Obst- und Weinbau wie beispielsweise der Verwirrmethode angewandt werden, die großen Anteil daran haben, den weiteren Ausstoß von THGs bei der Pflanzenschutzmittelherstellung und -ausbringung zu reduzieren.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IS Insect Services GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, innovative biotechnische Verfahren zur Überwachung und Bekämpfung der Vektoren (Blattflöhe) von Phytoplasmen an Kernobst zu entwickeln und für die Praxis nutzbar zu machen. Eine umweltschonende Bekämpfung der Blattsauger mittels pflanzenbürtiger Infochemikalien würde somit einerseits dazu beitragen, die Ausbreitung der Krankheiten einzudämmen. Andererseits kann so der Pestizideinsatz zur Bekämpfung der Überträger drastisch reduziert werden. Im Fokus der Untersuchungen stehen die chemischen Interaktionen der Vektorinsekten mit den übertragenen Phytoplasmosen und ihren Wirts- und Überwinterungspflanzen (Obst- und Nadelbäume). Zuerst werden im Labor mögliche verhaltenssteuernde Substanzen von Obst- und Nadelbäumen auf ihre attraktive oder repellente Wirkung auf die Blattflöhe untersucht. Wird in diesen Biotests eine olfaktorische Wirkung auf die Vektoren nachgewiesen, werden die Substanzen im Freiland in verschiedenen, neu entwickelten Lockstofffallen auf ihre Fängigkeit getestet. Zur Optimierung der Fallen werden in Labor-und Freilandtests zeitgleich verschiedene Dispenser bezüglich der optimalen Abgaberate des Lockstoffs untersucht. Durch die Kombination der Ergebnisse von Labor- und Freilanduntersuchungen wird ein Fallenprototyp entwickelt, dessen Wirksamkeit anschließend in einem großflächigen Freilandversuch getestet werden soll.

Biogene Gase von Meeresalgen und deren zweiten Haut: Beeinflussung von Biofouling durch flüchtige Signalstoffe?

Das Projekt "Biogene Gase von Meeresalgen und deren zweiten Haut: Beeinflussung von Biofouling durch flüchtige Signalstoffe?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 3: Marine Ökologie, Forschungseinheit Experimentelle Ökologie durchgeführt. Flüchtige Verbindungen sind wichtige Signalstoffe und spielen eine Schlüsselrolle in der Regulierung von vielen Lebensprozessen und der Strukturierung von Ökosystemen. Makroalgen ihrerseits steuern einen substantiellen Beitrag zu der Gesamtproduktion solcher flüchtigen Verbindungen bei. Andererseits ist die Rolle dieser flüchtigen Substanzen in der Strukturierung von marine Hartbodengemeinschaften (inkl. der Makroalgen) weitgehend unbekannt. Der Schwerpunkt der Untersuchungen in diesem Projekt liegt auf der Produktion flüchtiger Signalstoffe durch Meeresalgen und ihren assoziierten Bakterien. Erstmalig werden gasförmige Stoffwechselprodukte identifiziert und quantitativ bestimmt, welches dann die Beschreibung und den Vergleich flüchtiger Signalstoffe (sogenannte volatile info-chemicals) erlaubt. Die Bedeutung dieses Vorhabens liegt auch darin, dass solche Signalstoffe die Kommunikation zwischen verschiedenen trophischen Stufen vermitteln und dadurch zu nachhaltigen Beziehungen und produktiven Ökosystemen führen. In einem ersten wichtigen Schritt werden wir untersuchen wie diese flüchtigen Signalstoffe das Verhalten von Bakterien und Larvalstadien benthischer Wirbellose steuern und damit letztendlich Aufbau, Struktur und Funktion von Foulinggemeinschaften kontrollieren. Erkenntnisse aus diesem Projekt können für die weitere Entwicklung von neuen Strategien für eine natürliche Bekämpfung von unerwünschtem oder sogar schädlichem Aufwuchs eingesetzt werden und weiteren Anschub für die biotechnologische Nutzung flüchtiger Verbindungen für das Management von Biofilmen geben.

Teilvorhaben 3: IMS-Entwicklung zur Detektion invasiver Arten

Das Projekt "Teilvorhaben 3: IMS-Entwicklung zur Detektion invasiver Arten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IfU GmbH Privates Institut für Analytik durchgeführt. Das Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können.

Biologische Bekaempfung schaedlicher Algenblueten in europaeischen Kuestengewaessern: Rolle der Eutrophierung - BIOHAB

Das Projekt "Biologische Bekaempfung schaedlicher Algenblueten in europaeischen Kuestengewaessern: Rolle der Eutrophierung - BIOHAB" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. (AWI) durchgeführt. Objective: Biological control of Harmful Algal blooms in European coastal waters: role of eutrophication (BIOHAB). Problems to be solved: Harmful Algal Blooms (HAB) occur in many European marine waters and have increased in frequency concomitantly with a increased nutrient input from land. HABs have a devastating effect on the ecosystem and/or cause health problems in humans. Species of interest for BIOHAB belong to different taxonomic groups. Various algae belonging to these groups produce substances responsible for e g Paralytic Shellfish Poisoning and Diarrhetic Shellfish Poisoning. Some species are harmful in other ways, e g by creating oxygen deficiency. The success of HABs depends on several biological interactions, which are of a complex nature. The overall objective of BIOHAB is therefore to determine the interplay between (anthropogenic) eutrophication and biological control of the losses and gains of HABs. The ultimate goal is to find ways to manage phytoplankton algal blooms in European coastal waters in such a way that harmful species are avoided or at least that their negative effects are minimised. The co-operation involves several European countries, representing distinctly differing regions (the Baltic, the North Sea, coastal zone of Norway, the Mediterranean). Both the Helsinki (HELCOM) and Oslo Paris Commission (OPARCOM) have been established as intergovernmental organisations with as primary task the protection of the marine environments in the Baltic Sea and North Sea. BIOHAB will provide the necessary knowledge on HABs and their control within these commissions. Scientific objectives and approach: The scientific objectives are (1) To determine the susceptibility of HABs to biological control such as grazing (copepods, ciliates, hetero- and mixotrophic dinoflagellates) and/or infection (virus, bacteria, parasites) when growing under deficient as compared to sufficient nutrient conditions. (2) Investigate the release of infochemicals by HABs into the seawater with the aim to avoid grazing and infection. (3) To examine data sets of the general and unique patterns of growth and decay parameters of HAB-species in various coastal regions. (4) To develop a generic or species-specific model for the development of HABs and their mitigation. (5) To obtain and grow HAB species-specific pathogens (viruses, bacteria, parasites) which could potentially be used to terminate HABs (bio-control). The workplan combines laboratory and field experiments with in situ studies, to be carried out in 4 different European seas. This includes the low saline Baltic, the eutrophic N-controlled North Sea, the oligotrophic Norwegian Sea, and the P-limited Mediterranean Sea. Prime Contractor: Netherlands Institute for Sea Research, Department of Biological Oceanography; Den Burg.

Prüfungslücke bei der Biozidbewertung: Wirkungsrelevanz von Repellentien (Produktart 19) für Nichtzielorganismen (Insektenlarven, Krebse) in Oberflächengewässern, Teil1: Literaturstudie

Das Projekt "Prüfungslücke bei der Biozidbewertung: Wirkungsrelevanz von Repellentien (Produktart 19) für Nichtzielorganismen (Insektenlarven, Krebse) in Oberflächengewässern, Teil1: Literaturstudie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Analytisches Laboratorium für Umweltuntersuchungen und Auftragsforschung durchgeführt. Ausgangslage: Repellents - auch Repellens, Repulsivstoff- oder Vergrämungsmittel, die zur Produktart (PT) 19 Biozid-VO gehören - sind gezielt eingesetzte Wirkstoffe, die von einem Organismus über den Geruchssinn wahrgenommen werden und ihn abschrecken, ohne ihn zu töten. Sie zählen auch zur Gruppe der Infochemikalien, mit deren Hilfe Organismen ihre Umwelt wahrnehmen. Problem: Im aquatischen Bereich gibt es begründeten Anlass zu der Vermutung, dass diese Wirkstoffe, die für Wasserorganismen zwar nicht toxisch sind, gleichwohl aber organismische Effekte wie z.B. Drift (Stromabtreiben in Fließgewässern vor allem bei Krebsen und Insektenlarven) auslösen und so in Bächen und Flüssen sowie ihren Einzugsgebieten eine erhebliche, unannehmbare ökologische Wirkung entfalten können. Es ist sogar denkbar, dass die Beeinträchtigung der chemischen Kommunikation aquatischer Organismen noch erheblichere negative Folgen für das Überleben von Populationen haben könnte als die Drift. Bei diesen Effekten - auch Infochemikalieneffekte genannt - handelt es sich um neue Wirkungen in der Ökotoxikologie, die bisher nicht beachtet wurden und mit den bekannten, ökotoxikologischen Standardtests nicht erfasst werden. So sind Effekte, wie z.B. die großflächige Verdriftung von Nichtzielarten, die sich nur einmal im Jahr oder alle paar Jahre verpuppen und emergieren (u.a. Libellen oder einige Köcherfliegenarten), besonders kritisch zu bewerten. Zielsetzung: Eine Literaturstudie soll zunächst Aufschluss darüber geben, welche Verdachtssubstanzen aus der PT 19 von Art und Umfang der Anwendung her für eine experimentelle Prüfung solcher Effekte in Frage kommen, d.h. mit welchen Konzentrationen bzw. Frachten in Oberflächengewässern über die verschiedenen Eintragswege (direkte Einträge, Abwasserbehandlungsanlagen, Badende) zu rechnen ist und welche Endpunkte mit einem Labortest erfasst werden sollten. Mögliche, bereits identifizierte Wirkungen, die in der Fachliteratur beschrieben wurden, sind usw.

Teilvorhaben 1: Interaktive Webplattform und Aufbau eines Stichprobenmonitorings

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Interaktive Webplattform und Aufbau eines Stichprobenmonitorings" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH, Niederlassung Sachsen durchgeführt. Das Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können.

Teilvorhaben 2: Erprobung Semiochemikalien und Praxistest des Monitoringverfahrens

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Erprobung Semiochemikalien und Praxistest des Monitoringverfahrens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Forstwissenschaften, Institut für Waldbau und Waldschutz, Professur für Waldschutz durchgeführt. Das Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können.

Prüfungslücke bei der Biozidbewertung: Wirkungsrelevanz von Repellentien (Produktart 19) für Nichtzielorganismen (Insektenlarven, Krebse) in Oberflächengewässern, Teil2: Laborstudie

Das Projekt "Prüfungslücke bei der Biozidbewertung: Wirkungsrelevanz von Repellentien (Produktart 19) für Nichtzielorganismen (Insektenlarven, Krebse) in Oberflächengewässern, Teil2: Laborstudie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Biowissenschaftliches Zentrum, Zoologisches Institut, Aquatische chemische Ökologie durchgeführt. Ausgangslage: Repellents - auch Repellens, Repulsivstoff- oder Vergrämungsmittel, die zur Produktart (PT) 19 Biozid-VO gehören - sind gezielt eingesetzte Wirkstoffe, die von einem Organismus über den Geruchssinn wahrgenommen werden und ihn abschrecken, ohne ihn zu töten. Sie zählen auch zur Gruppe der Infochemikalien, mit deren Hilfe Organismen ihre Umwelt wahrnehmen. Problem: Im aquatischen Bereich gibt es begründeten Anlass zu der Vermutung, dass diese Wirkstoffe, die für Wasserorganismen zwar nicht toxisch sind, gleichwohl aber organismische Effekte wie z.B. Drift (Stromabtreiben in Fließgewässern vor allem bei Krebsen und Insektenlarven) auslösen und so in Bächen und Flüssen sowie ihren Einzugsgebieten eine erhebliche, unannehmbare ökologische Wirkung entfalten können. Es ist sogar denkbar, dass die Beeinträchtigung der chemischen Kommunikation aquatischer Organismen noch erheblichere negative Folgen für das Überleben von Populationen haben könnte als die Drift. Bei diesen Effekten - auch Infochemikalieneffekte genannt - handelt es sich um neue Wirkungen in der Ökotoxikologie, die bisher nicht beachtet wurden und mit den bekannten, ökotoxikologischen Standardtests nicht erfasst werden. So wären Effekte, wie z.B. die großflächige Verdriftung von Nichtzielarten, die sich nur einmal im Jahr oder alle paar Jahre verpuppen und emergieren (u.a. Libellen oder einige Köcherfliegenarten), besonders kritisch zu bewerten. Zielsetzung: Im Rahmen des Vorhabens ist die Relevanz dieser Stoffgruppe mit Blick auf Wirkungen bei Organismen in Oberflächengewässern zu prüfen. Eine aktuelle, vom UBA in Auftrag gegebene und zur Verfügung gestellte Literaturstudie (FKZ 3712674171) gibt bereits Aufschluss darüber, welche Verdachtssubstanzen aus der PT 19 Biozid-VO oder andere Stoffe von ihrer Wirkung sowie von Art und Umfang der Anwendung für eine experimentelle Prüfung solcher Effekte in Frage kommen, und bildet damit Grundlage für diezu erstellende Laborstudie. Die Ergebnisse der Literatur- wie der Laborstudie sind eine der Entscheidungsgrundlagen für die Vorgehensweise auch in anderen Regelungsbereichen und der Beurteilung weiterer Stoffe (Pflanzenschutzmittel, Industriechemikalien, Arzneimittel), die bisher unbeachtet negative Infochemikalieneffekte auf die Lebenswelt von Oberflächengewässern haben.

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