Das Projekt "Trennung der Komponenten des CO2 Gaswechsels von Pflanzenbeständen im Licht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Grünlandlehre durchgeführt. Photosynthese und Respiration - die zwei dominierenden Komponenten des C-Haushaltes von Pflanzen und Ökosystemen - lassen sich mit konventionellen Methoden der Gaswechselmessung nicht mit befriedigender Präzision trennen. Dieser Sachverhalt begründet Defizite im Verständnis des C- und Energiehaushaltes von Kulturpflanzen und Ökosystemen. Im vorliegenden Vorhaben sollen neuartige CO2 Gaswechselmesstechniken in Kombination mit der kontinuierlichen Messung der C- und O-isotopischen Signaturen (d13C und d18O) des CO2 eingesetzt werden, um Photosynthese und Respiration eines Pflanzenbestandes im Licht zu quantifizieren und zu trennen. Grundlage hierfür ist die Bestimmung der natürlich entstehenden Unterschiede in der C- und O-isotopischen Signatur von photosynthetischen und respiratorischen CO2-Flüssen. Diese Ergebnisse werden mit Schätzwerten aus Untersuchungen mit anderen Methoden verglichen. In den Experimenten sollen Photosynthese, Respiration, Wachstum und Assimilateverteilung der Bestände durch differenzielle N-Ernährung manipuliert und deren Auswirkung auf die 13C- und 18O-Signaturen des respirierten und fixierten CO2 charakterisiert werden. Mit den gewonnenen Daten lässt sich erstmalig die Übertragbarkeit der bislang nur auf der Skala von Blättern verifizierten Modelle zur C- und O-Isotopendiskriminierung auf die Skala von Pflanzenbeständen und Ökosystemen überprüfen.
Das Projekt "Mikrobielle und geochemische Umsetzungen im Leckagebereich von Abwasserkanälen - Einfluß auf die Mobilität von Schadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Ingenieurbiologie und Biotechnologie des Abwassers durchgeführt. Zur Vermeidung einer Grundwasserverunreinigung durch Abwasserkomponenten aus undichten Kanälen müssen diese entweder vollständig mineralisiert oder anaerob zu Methan und CO2 umgesetzt werden. Bei limitierender und überschüssiger Versorgung der suspendierten und der an Partikel immobilisierten Boden- und Abwasserbakterien mit einem wechselnden Spektrum an Kohlenstoffverbindungen (Kohlenhydrate, Fette, Eiweiß oder monomere natürlich vorkommende oder anthropogene Substanzen, wie z.B. Methionin oder Thiophencarbonsäuren) und an verfügbaren Energiequellen (z.B. O2, Nitrat, Sulfat) werden Umsetzungen qualitativ und quantitativ bezüglich der Umsatzgeschwindigkeit und bezüglich verknüpfter chemischer Fällungsreaktionen verfolgt. Insbesondere für Schwefelverbindungen spielen biologische und chemische Redoxreaktionen eine Rolle, deren Anteil anhand der Isotopendiskriminierung unterschieden werden soll. Unter anderem soll ermittelt werden, unter welchen Bedingungen die Filter- und Adsorptionswirkung des unbelasteten Untergrundes bzw. des Untergrundes nach Einlagerung von Fällungsprodukten (z.B. Schwermetallsulfiden) reicht, um eine Grundwassergefährdung langfristig zu vermeiden.