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ERA-NET EUPHRESCO: Multiplex-Lockstoffe und Fallen zur Überwachung invasiver Forstschädlinge (MULTITRAP)

Das frühe Auffinden invasiver Forstschadinsekten ist für den Erfolg von Tilgungsmaßnahmen von hervorragender Bedeutung. Wird ein Befall nicht binnen kurzer Zeit nach der Einschleppung entdeckt, kann sich ein Schadinsekt etablieren. Das Insekt kann selbst massive Schäden an Gehölzen verursachen, wie dies etwa beim Asiatischen Laubholzbockkäfer (invasiv in einigen Ländern Europas und Nordamerika) oder dem Asiatischen Eschenprachtkäfer (invasiv in Nordamerika und dem Europäischen Russland) der Fall ist, oder als Vektor für gefährliche Krankheitserreger fungieren, wie z.B. Monochamus-Arten für den Kiefernholznematoden, Verursacher der Kiefernwelke (Iberische Halbinsel und Ostasien). Die meisten dieser Schadinsekten sind mit bestimmten Einschleppungswegen, wie Rundholz, Holzverpackungsmaterial, oder Pflanzenmaterial verbunden. Entsprechend lassen sich Hochrisikogebiete, wie rund um Handelshäfen, Importbetriebe (für Steine, Holz, etc.) oder Baumschulen identifizieren. Ziel des EUPHRESCO-Projektes ist, verbesserte Techniken zur Überwachung mittels Lockstofffallen in den Mitgliedsstaaten zur Verfügung zu stellen. Der Focus liegt dabei auf als sehr gefährlich eingestuften Arten holz- und rindenbrütender Käfer. Die Ergebnisse aus dem Projekt sollen Basis für effiziente Überwachungsprogramme einer möglichst großen Zahl von Arten sein, in denen Fallen mit spezifischen sowie mit generalistischen Lockstoffen eingesetzt werden. Die spezifischen Ziele sind: - Zusammenstellung der verfügbaren Fallensysteme sowie Lockstoffe, sowohl auf Basis pflanzenbürtiger Volatile als auch Pheromonen oder Kairomonen - Beurteilung der Effizienz und des möglichen Einsatzbereiches der unterschiedlichen Fallen und Lockstoffe - Testen von generalistischen Multiplex-Lockstoff Systemen im Vergleich zu spezifischen Systemen - Aufzeigen von Problemen des Falleneinsatzes in Hochrisikogebieten und Erarbeitung von Lösungsansätzen - Entwicklung von international abgestimmten Methoden zum effizienten Monitoring für mehrere Schädlingsarten. Dazu wird das Gesamtprojekt in drei Arbeitspakete aufgeteilt, zu denen jeweils alle Projektpartner Beiträge leisten.

ERA-NET EUPHRESCO: Risikobasierte Strategien zum vorausschauenden Management invasiver, rindenbrütender Prachtkäfer (PREPSYS)

Das EUPHRESCO-Projekt PREPSYS soll die wissenschaftliche Basis für die Erstellung von Leitlinien und Notfallplänen für Agrilus planipennis (EAB) und Agrilus anxius (BBB) liefern, sowie Politik und Stakeholdern wichtige Informationen in passend aufbereiteter Form zur Verfügung stellen. Darauf aufbauend sollen sich die Pflanzenschutzdienste bestmöglich auf die Risiken und Auswirkungen im Falle einer Einschleppung der Schadorganismen vorbereiten können. Das hier beantragte Projekt stellt den Beitrag des BFW zum EUPHRESCO-Projekt dar. Die spezifischen Ziele sind: - Zusammenstellung der potentiellen Risiken und Auswirkungen einer Einschleppung von EAB oder BBB - Identifikation möglicher Einschleppungswege und Gegenmaßnahmen - Verbesserung der frühen Detektion entlang der Einschleppungswege und im Falle eines Auftretens im Freiland, Vorbereitung entsprechender Methoden - Voraussagen zur natürlichen sowie der durch Menschen unterstützen Ausbreitung der beiden Schadorganismen - Zusammenfassung des Wissensstandes und Darstellung effizienter Management- und Bekämpfungsansätze - Kommunikation mit Stakeholdern (Pflanzenschutzdienste, Waldbewirtschafter, Handel, Politik und Öffentlichkeit). Die internationale Zusammenarbeit mit Partnern aus Europa und den USA im Rahmen des EUPHRESCO-Projektes ermöglicht Zugang zu breit gestreuten Informationsquellen. Managementansätze in verschiedenen Ländern können analysiert und auf die Anwendbarkeit in Europa geprüft werden. So wird eine Zusammenstellung erfolgversprechender Ansätze für das Management der Einschleppungswege, für frühe Detektion und für Notfallmaßnahmen möglich. Dazu wird das EUPHRESCO-Gesamtprojekt in sechs Arbeitspakete aufgeteilt, zu denen jeweils alle Projektpartner Beiträge leisten.

WTZ Russland - BENEFICIAL; Biogeographie der NW Pazifischen Fauna; Vorhaben: Eine Grundlagenstudie für die Einschätzung von Arteneinwanderungen in den Arktischen Ozean in Zeiten rapiden Klimawandels

Das Ziel unseres Projektes ist es eine solide biogeographische Basisstudie des NW-pazifischen Raumes zu liefern. Auf dieser Grundlage möchten wir ein Buch über die Biogeographie ausgewählter, häufiger Schlüsselarten der NW Pazifiks zusammenstellen, die möglicherweise in den Arktischen Ozean in Zukunft einwandern könnten (sowohl aus dem Hadal als auch abyssalen oder flacheren Tiefseegebieten des NW Pazifiks), wenn sich im Globalen Wandel die Meereisbedeckung drastisch verringert. Wir planen auch diese Daten in internationale Datenbanken einzupflegen, wie OBIS (Ocean Biogeographic Information System). Wir hoffen, dass wir eine Grundlage liefern können, um potenzielle Arten-Invasionen in Bereich des arktischen Ozeans Vorhersagen zu können. Unsere Daten werden eine Grundlage für die Beurteilung des Zustandes und die Qualität des arktischen marinen Ökosystems in einer sich verändernden Umwelt liefern. Der Fokus wird in Deutschland auf biogeographischen Arbeiten und in der Zusammenstellung des biogeographischen Buches liegen. Der Wissenschaftler wird den russischen Mitarbeitern vermitteln, welche Daten er/sie von russischer Seite für die Erstellung der biogeographischen Karten benötigt. Sie/er wird Daten aus internationalen Datenbanken wie ARMS (Arktis Register of Marine Species), oder OBIS sammeln und diese zusammen mit den neuen Daten aus unseren Projekten und der russischen Literatur in dem biogeographischen Atlas zusammenführen. Zur gleichen Zeit werden neue Daten von allen Wissenschaftlern in Russland und Deutschland aufgearbeitet und ebenfalls in diese internationalen Datenbanken eingefügt werden. Ein internationaler Workshop wird mit 30 Wissenschaftlern in Deutschland durchgeführt, bei dem auch wichtige Wissenschaftler der internationalen Datenbanken, wie Mark Costello und Ward Appeltrans eingeladen werden.

PHIDColeo: Morphologisch-molekulare Identifikation von Käferarten an Verpackungsholz im Bereich der Pflanzengesundheit, Teilprojekt 2

In diesem Projekt werden neue Diagnoseverfahren für potentiell invasive Käferarten entwickelt, die im Rahmen der Kontrollen der Pflanzengesundheit auftreten können. Die Methoden umfassen klassische morphologische Bestimmungsschlüssel für eine mikroskopische Analyse von Käfern und ihren Larven, sowie molekulare Methoden (PCR). Ergänzt werden die Verfahren um Methoden zur molekularen Analyse von Populationen von Arten. Mit diesen Verfahren ist es möglich, Käferfunde von verschiedenen Befallsorten verwandtschaftlich miteinander zu vergleichen und wahrscheinliche Einschleppungswege von invasiven Arten nachzuvollziehen, z.B. des Asiatischen Laubholzbockkäfers (Anoplophora glabripennis). Mit diesem Forschungsprojekt sollen Gefahren für die Pflanzengesundheit in Deutschland abgewehrt werden.

KMU-innovativ-19: Nema-SMART - Entwicklung einer genetisch optimierten Nematodenlinie zur biologischen Bekämpfung des invasiven Maisschädlings Westlicher Maiswurzelbohrer

Ziel von Nema-SMART ist die Ausweitung des Geschäftsbereichs der e-nema GmbH durch Entwicklung eines konkurrenzfähigen Nematoden-basierten Pflanzenschutzmittels (Heterorhabdits bacteriophora) zur Bekämpfung des Maiswurzelbohrers (MWB). Dieser Nematode wird bereits von e-nema mit dem spezifischen obligaten bakteriellen Symbiont (Photorhabdus luminescens) als Nahrungsquelle produziert. Allerdings ist die Anwendung von Nematoden bei Maisanbau noch erheblich teurer als weniger wirksame chemische Insektizide. Gegenwärtig werden 2 Mrd./ha ausgebracht. Diese Aufwandmenge soll halbiert werden, um mit konventionellen Methoden konkurrieren zu können. Dazu ist es notwendig, die Persistenz, Lagerfähigkeit und Virulenz der Nematoden genetisch zu optimieren. Nema-SMART steht 'Selection with Markers and Advanced Reproductive Technologies' zur genetischen Optimierung des Nematoden H. bacteriophora. Moderne Züchtungsmethoden unter Verwendung von molekulargenetischen Markern und effizienten Genotypisierungs-systemen werden genutzt, um den Phänotyp von Züchtungsprodukten (Kreuzungen) vorhersagen zu können. Gleichzeitig wird die Virulenz der bakteriellen Symbionten auf Grundlage ihrer chemischen Naturstoffe charakterisiert und Neukombinationen von Bakterien und Nematoden auf optimierte Eigenschaften getestet. Das Projekt ist in sechs Forschungs-Arbeitspakete strukturiert: 1) Selektion und Naturstoffprofilierung von hoch virulenten Bakterienisolaten, 2) Phänotypische Charakterisierung von Nematoden Wildtypen und Inzuchtlinien, 3) Genotypisierung und Assoziationsanalyse mit den Phänotypen 4) Marker-gestützte Kreuzungen, 5) Überprüfung der Eigenschaften und Trade-off Analyse, 6) Anmeldung von Schutzrechten.

PHIDColeo: Morphologisch-molekulare Identifikation von Käferarten an Verpackungsholz im Bereich der Pflanzengesundheit, Teilprojekt 1

In diesem Projekt werden neue Diagnoseverfahren für potentiell invasive Käferarten entwickelt, die im Rahmen der Kontrollen der Pflanzengesundheit auftreten können. Die Methoden umfassen dabei klassische morphologische Bestimmungsschlüssel für eine mikroskopische Analyse von Käfern und ihren Larven, sowie molekularer Diagnosehilfen (PCR). Ergänzt werden diese Verfahren um Methoden zur molekularen Analyse von Populationen bereits eingeschleppter Arten. Hierfür wird der Asiatischen Laubholzbockkäfers (Anoplophora glabripennis) als Beispielorganismus herangezogen. Mit den neuen Verfahren kann ein tieferes Verständnis über die Ausbreitungs- und Verschleppungswege invasiver Käferarten gewonnen werden. Dadurch können in der Pflanzenschutzpraxis Befallsereignisse invasiver Käferarten genauer interpretiert und nachvollzogen werden. Ziel des Projekts ist es die Bestimmung potentiell schädlicher Organismen bei Importkontrollen zu beschleunigen und das Wissen um die Ausbreitungsdynamik invasiver Arten zu erweitern.

Einsatz von 'small Unmannend Areal Vehicles': sUAVs für die frühzeitige Erfassung von Schädlingen an Bäumen am Beispiel des Asiatischen Laubholzbockkäfers

Unter Berücksichtigung der zunehmenden internationalen Arbeitsteilung in der Pflanzenproduktion, der Globalisierung des Handels allgemein, des weltweiten Tourismus und des Klimawandels wird es im Rahmen einer nachhaltigen pflanzlichen Erzeugung immer wichtiger, die Risiken durch Ein- und Verschleppung von Quarantäne-Schadorganismen und neuen invasiven Arten, die Schadenswirkungen auf Bäume haben, zu minimieren. Das Vorhaben möchte am Beispiel des Asiatischen Laubholzbockkäfers (ALB) ein Verfahren der Erkennung von Befallssymptomen im Kronenbereich mit Hilfe von Kleindrohnen entwickeln. Das Beispiel ALB wurde gewählt, da der Befall dieses aus Asien eingeschleppten Quarantäne-Schadorganismus, der in Europa und in den USA bereits mehrfach mit teils gravierenden Auswirkungen aufgetreten ist, eine Vielzahl von heimischen Baumarten erheblich gefährden kann. Eine unkontrollierte Ausbreitung ist unter allen Umständen zu verhindern. Deshalb müssen nach einschlägigen Regelungen der EU bei einem Befall umgehend ein engmaschiges Monitoring und geeignete Gegenmaßnahmen stattfinden. Jeder Baum im Umkreis von 2 km eines Auftretens muss vollständig begutachtet werden. Das bedeutet insbesondere die visuelle Prüfung des Stammes und der gesamten Krone auf Befallssymptome. Dies erfolgt derzeit mit Hilfe von Baumsteigern oder Ferngläsern vom Boden aus. Dies ist sehr aufwändig und in geschlossenen Laubwaldgebieten in dem gegebenen Zeitrahmen nur mit dem Einsatz enorm großer Arbeitskapazitäten zu bewältigen. Zudem ist die Verlässlichkeit der Detektion von Befallsmerkmalen vom Boden aus eingeschränkt (Fachgespräch zum Management des ALB in Deutschland am JKI im Dezember 2015). Mit einem sUAV-gestützten Verfahren könnte der Zeit- und Kostenaufwand der Ansprache der Befallssymptome in Verbindung mit einer höheren Erkennungssicherheit in den schwer erreich- und einsehbaren Baumkronen sowie auch in einem schwer zugänglichen und unwegsamen Gelände erheblich verbessert werden. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines Workflows zur effizienten Begutachtung der erforderlichen Bäume. Fluggerät und Sensor werden hinsichtlich ihrer Verlässlichkeit, Effizienz und praktischen Eignung anhand eines konkreten 'Use Cases' in Süddeutschland evaluiert. Besonderer Wert wird auf die konkrete und unmittelbare Anwendung der erzielten Forschungsergebnisse gelegt. Dies wird durch den stetigen Austausch mit Akteuren aus der Praxis, dem Projektpartner FVA, dem Pflanzenschutzdienst, den Unteren Forstbehörden und nicht zuletzt mit den betroffenen Waldbesitzern gewährleistet.

MOBI-Aqua: Grenzüberschreitendes Monitoring biologischer Invasionen zum Schutz der aquatischen Artenvielfalt

Im Rahmen des Projekts soll die grenzüberschreitende Koordination zum Schutz aquatischer Biodiversität im Elbe-Einzugsgebiet gestärkt werden. Die Elbe ist ein Wanderweg für invasive Organismen, die heimische Arten gefährden können. Ein Beispiel sind ponto-kaspische Grundeln, die sowohl flussauf- als auch flussabwärts einwandern, sowie amerikanische Flusskrebsarten. In der tschechisch-sächsischen Grenzregion sind jedoch nur noch wenige naturnahe Rückzugsräume für gefährdete Arten (z.B. Edel- & Steinkrebs, Groppe) vorhanden. Ziel des Projekts ist es deshalb, ein Netzwerk zur Kooperation zwischen Wissenschaftlern, Behörden und Öffentlichkeit aufzubauen und neue Lösungen und Werkzeuge für ein grenzübergreifendes Management invasiver Arten zu entwickeln. Es soll ein Aktionsplan zum grenzüberschreitenden Management aquatischer invasiver Arten und Schutz der heimischen Biodiversität erstellt werden. Das Projekt beinhaltet daher u. a. ein gemeinsames Freiland-Monitoring durch die beiden Forschungseinrichtungen in Zusammenarbeit mit sächsischen und tschechischen Anglerverbänden und Behörden. Zusätzlich wird der Zustand der sächsischen und grenznahen tschechischen Populationen der Groppe als gefährdete Fischart genetisch untersucht. Experimente in künstlichen Fließrinnen sollen helfen, ökologische Zusammenhänge aufzuklären und Möglichkeiten der Ursachenbekämpfung zu finden. Ein weiterer Bestandteil des Projekts ist eine intensive Öffentlichkeitsarbeit, um die Bevölkerung für die Problematik zu sensibilisieren und interessierten Bürgern die Gelegenheit zur Mitwirkung zu geben. Dazu soll eine mehrsprachige Kommunikationsplattform, in Form eines informativen Websystems und einer mobilen App zur Arten-Bestimmung und -Verortung entwickelt werden.

Diagnose von holzbewohnenden Quarantäneschadorganismen am Beispiel des Asiatischen Laubholzbockkäfers (Anoplophora glabripennis) anhand von Fraß- und Nagerückständen

Durch anthropogenes Handeln verschleppte Arten stellen im Sinn der Leitprinzipien über die biologische Vielfalt (Convention on Biological Diversity, CBD) eine der weltweit stärksten Bedrohungen der biologischen Vielfalt dar. Zu diesen Arten zählt der Asiatische Laubholzbockkäfer (ALB), Anoplophora glabripennis (Cerambicidae). Die sichere Früherkennung befallener Bäume ist essentiell für eine schnelle Bekämpfung des Käfers und sichere Ausweisung von Befalls- und Pufferzonen. Durch Verwechslungsmöglichkeiten von Symptomen (Larvengänge, Ausbohrlöcher), die ähnlich zum ALB auch von einheimischen holzbesiedelnden Bockkäferarten verursacht werden können, stellen z.B. Stammaustrittslöcher keinen hinreichenden Verdacht auf ALB-Befall dar. Über ein verstärktes Monitoring befallsverdächtiger Bäume hinausgehende Quarantänemaßnahmen sind bislang nur durch eine sicher morphologische oder molekularbiologische Bestimmung des ALB gerechtfertigt. Zuweilen sind in Bäumen mit Stammaustrittslöchern keine bestimmbaren Stadien des Käfers vorhanden, so dass eine eindeutige Diagnose nicht möglich ist. Das Diagnoseverfahren, das im Rahmen dieses Projektes entwickelt werden soll, soll den Inspektoren und Diagnoselaboratorien der Pflanzenschutzdienste (PSD) eine sichere Bestimmung des Schaderregers auch ohne Vorhandensein von ALB-Entwicklungsstadien (Ei, Larve, Puppe, adulte Käfer) unter Nutzung von Bohr-, Fraß- und Nagespänen in und außerhalb von Larvengängen ermöglichen. Der Kern des geplanten Vorhabens liegt dabei auf der Erarbeitung eines physiko-chemischen Verfahrens zur Trennung der Holzspäne von Kot und Häutungsresten der Käfer und dessen Adaption für die Erstellung eines wirksamen DNA-Extraktionskits in Kooperation mit einem erfahrenen Hersteller von DNA-Extraktionsverfahren. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erarbeitung eines Schaderreger-spezifischen molekularbiologischen Diagnoseverfahrens und eine abschließende Validierung aller im Projekt entwickelten Methoden.

Bundesrat beschließt Gesetz über die Prävention und das Management invasiver gebietsfremder Arten

Am 7. Juli 2017 beschloß der Bundesrat das Gesetz zur Durchführung der Verordnung (EU) Nr. 1143/2014 über die Prävention und das Management der Einbringung und Ausbreitung invasiver gebietsfremder Arten. Das Gesetz schafft die Voraussetzungen, um eine bereits seit 2015 geltende EU-Verordnung in Deutschland anzuwenden. Dadurch sollen die negativen Folgen gemindert werden, die mit der Ausbreitung invasiver Pflanzen- und Tierarten für die biologische Vielfalt verbunden sind. Die EU-Verordnung untersagt unter anderem Einfuhr, Haltung, Zucht und Freisetzung von Arten, die in einer offiziellen EU-Liste erfasst sind. Dazu zählt beispielsweise der Nordamerikanische Ochsenfrosch oder die Chinesische Wollhandkrabbe.

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