Das Projekt "MOBALAB: Mobiles Analyselabor 'Veränderungen der Ostsee'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), Sektion Meereschemie durchgeführt. Das mobile Analyselabor soll helfen, mittels modernster Messmethoden den Umweltzustand der Ostsee zu charakterisieren. Ziele sind ein 'real time monitoring' der biogeochmischen Variabilität sowie die Untersuchungen anderer umweltrelevanter Prozesse. Durch kontinuierliche Untersuchungen von Spurengasen (Pos 1) aus Oberflächenwasser wird die Variabilität der Primärproduktion und der Denitrifikation bestimmt. Die isotopische Zusammensetzung im gelösten organischen Kohlenstoff (Pos 2) soll zur Erfassung der stabilen Isotopensignatur von N2O beitragen, um zugrunde liegende Prozesse im Nahrungsnetz zu beschreiben. Die Wechselwirkungen von Denitrifikation-Nitrifikation (Anammox-Reaktion) werden beschrieben (Pos 3). Die Kopplung der Gasbildung/ Freisetzung an das physikalische Strömungsfeld, die Turbulenz (Pos 4) und Strömung/Scherung (Pos 5) werden in situ untersucht. Die Nährsalzbedingungen sollen kleinräumig (z.B. an der Redoxkline) direkt gemessen werden (Pos 9). Die verschiedenen Piko-oder Mikro-Organismen werden lebend klassifiziert (Pos 10). Einbauraten von Isotopen (N, P, C) einzelner Arten (Pos 11) sollen mit Hilfe des am IOW vorhandenen NanoSims erfasst werden. Die unterschiedlichen Organismen sind durch verschiedene Biomarker charakterisiert, deren Aufklärung (Pos 8) Rückschlüsse über Produktionsregime in der Vergangenheit liefern. Bei der Produktion organischen Materials werden unterschiedliche Metalle im Sediment angelagert und Sedimentschichten altersdatiert (Pos 6, 7).
Das Projekt "N2O-Isotopenfraktionierungsmethode zur Bestimmung von N2-Emissionen aus Böden - Entwicklung und Validierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung 8.3 - Biowissenschaften, Professur für Pflanzenbiologie durchgeführt. Die Denitrifikation stellt eine zentrale Größe im N-Haushalt insbesondere in gedüngten Agrarökosystemen dar, ist aber wegen methodischer Schwierigkeiten bei der Messung von N2- Emissionen auf der Feldskala sehr schwer bestimmbar und daher unzureichend untersucht. Die Produktion und Reduktion von N2O im Zuge der Denitrifikation und die damit verbundenen Isotopeneffekte hinterlassen im N2O-Molekül eine spezifische Isotopologensignatur, die sich aus der relativen An- oder Abreicherung von 15N und der schweren O-Isotope (17O, 18O) sowie aus der Verteilung von 15N innerhalb des Moleküls zusammensetzt. Diese Signatur wird durch folgende Größen geregelt: Die 15N und 17O/18O-Signaturen der Vorläuferverbindungen (Nitrat, Bodenwasser), den O-Austausch mit dem Bodenwasser bei der N2O-Produktion, die Raten der N2O-Produktion und der N2O-Reduktion zu N2 sowie die Isotopeneffekte (Fraktionierungsfaktoren) der verschiedenen Teilprozesse. Theoretisch lässt sich die N2O-Reduktion zu N2 - und damit die N2-Emission - sowohl aus den 15N-Signaturen als auch aus der 18O-Signatur des emittierten N2O ableiten, wenn die übrigen Parameter, die die Isotopologensignatur beeinflussen, ausreichend sicher bestimmbar sind. Ziel ist es, diesen methodischen Ansatz für die 18O-Signatur anhand von Laborversuchen mit Böden zu prüfen. Durch den Vergleich gemessener und mit einem Modell berechneter Isotopensignaturen sowie Emissionen von N2O- und N2 wird geprüft und bewertet, inwieweit die N2O-Fraktionierungsmethode für die Bestimmung von N2- Emissionen geeignet ist und eine neue Option für die Erfassung der N2-Emissionen auf der Feldskala bietet.
Das Projekt "Identifizierung und Quantifizierung geogener/anthropogener Kontaminationen und Verfolgung ihrer Ausbreitungspfade anhand der Isotopensignaturen von Blei und Strontium" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Mineralogie und Geochemie durchgeführt. In den Bundesstaaten Piaui und Ceara werden im Rahmen des (Vor-)Projektes 'Wasserfuegbarkeit im semi-ariden nordosten Brasiliens' - mittels hochempfindlicher Thermionen-Massenspektrometrie geogene und anthropogene Schadstoffe in Boeden, Grund- und Oberflaechenwasser bestimmt (Feststellung des Ist-Zustandes). Insbesondere werden die (variablen) Isotopensignaturen von Blei und Strontium (evtl Neodym und Uran) dazu herangezogen, allfaellige Quellen und Ausbreitungspfade von Schadstoffen zu bestimmen. Anthropogene Quellen sind u a Landwirtschaft, Industrie, Verkehr, Haushalt und Muelldeponien, waehrend durch sauren Regen mobilisierte Schwermetalle aus Boeden gezogen sind. Die Anwendung von Isotopensignaturen schwerer Elemente erlaubt es, sich anbahnende Kontaminationen von Boeden und Waessern, bereits in einem fruehen Stadium zu erkennen. Die Ergebnisse sollen zu den Planungen beitragen, welche langfristig die Wasserversorgung in den genannten Gebieten sicherstellen koennen.