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Wiederherstellung von Ökosystemen und Landschaften über verschiedene räumliche und zeitliche Skalen zur Förderung der Biodiversität und Klimaresilienz in Agrarlandschaften

Der globale Wandel beeinträchtigt die Biodiversität und Ökosystemfunktionen in Agrarlandschaften durch den Klimawandel und die Nutzungsintensivierung sowie die Degradation von Lebensräumen. Um diesen negativen Effekten entgegenzuwirken, wurden verschiedene Maßnahmen zur Wiederherstellung von Ökosystemen und Landschaften (ELR) entwickelt. Allerdings fehlt es in der Renaturierungsökologie noch an einem tieferen Verständnis für die Schlüsselindikatoren beim Übergang in wiederhergestellte, resiliente Ökosysteme und Landschaften, an gut konzipierten Experimenten, welche Faktoren für den Erfolg oder Misserfolg von ELR-Maßnahmen zeigen, als auch an komplexen Analysen vorhandener Daten. Ziel von AgriRestore ist es die Auswirkungen von temporären und permanenten ELR-Maßnahmen in Agrarlandschaften umfassend zu bewerten. In der extrem trockenen und teilweise sehr strukturarmen Agrarlandschaft Sachsen-Anhalts werden wir entlang eines Landschaftsgradienten in einem innovativen Ansatz Feld- mit Mesokosmos-Experimenten kombinieren und die Fernerkundung für eine räumliche Skalierung der Muster nutzen. Durch Meta-Analysen und Wissensgraphen werden außerdem vorhandene Studien synthetisiert sowie Nutzen, Risiken und Unsicherheiten von ELR-Maßnahmen bewertet. Durch den Vergleich von wiederhergestellten und degradierten Agrarökosystemen werden die Auswirkungen von ELR-Maßnahmen auf die ober- und unterirdische Biodiversität und die damit verbundenen Ökosystemfunktionen (einschließlich Ökosystemleistungen und -fehlleistungen) analysiert. Positive Langzeitwirkungen temporärer ELR-Maßnahmen werden durch die Kombination von Zeitreihen mit multiskaligen Fernerkundungsdaten erforscht. Durch neuartige analytische Ansätze werden die feldbasierten Ergebnisse synthetisiert und die Übertragbarkeit auf größere räumliche Skalen getestet. Mit Fokus auf Synergien wird unsere Forschung einzigartige und umfangreiche Daten zu den Effekten von ELR-Maßnahmen liefern. Darauf aufbauend werden verschiedene Szenarien entwickelt und Schlüsselindikatoren für die erfolgreiche Wiederherstellung von resilienten Agrarökosystemen und Landschaften über räumliche und zeitliche Skalen hinweg abgeleitet. Zur Verstetigung unseres RI wird an der Hochschule Anhalt in Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Forschern ein Exzellenzzentrum für Landschafts- und Habitat-Wiederherstellung (ÉCLAIR) etabliert, welches zukünftig weitere degradierte Ökosysteme in den Fokus nehmen wird. Zur integrativen Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern werden wir ein Graduiertenkolleg einrichten: Young#ÉCLAIR. Durch die Kombination von Fachwissen aus den Bereichen ökologische Wiederherstellung und Biodiversitätsforschung, Fernerkundung und Datenwissenschaft innerhalb von AgriRestore sind wir in der Lage, das theoretische Verständnis für die Wiederherstellung von Ökosystem und Landschaften maßgeblich zu verbessern sowie neue Methoden und Techniken für die Renaturierungsökologie zu entwickeln.

INSPIRE-WMS SL Hydro - Physische Gewässer ATKIS Basis-DLM - Bauwerke an Gewässern

Dieser Dienst stellt für das INSPIRE-Thema Gewässernetz (Hydro-Physische Gewässer) aus ATKIS Basis-DLM umgesetzte Daten bereit.:Dieser Layer visualisiert die saarländischen Bauwerke an Gewässern, abgeleitet aus dem ATKIS Basis-DLM. Die Datengrundlage erfüllt die INSPIRE Datenspezifikation.

Einfluss von Temperaturbedingungen auf das Wachstum von Legionellenarten in komplexen biologischen Systemen der Abwasserbehandlung

Pathogene Legionellenarten, wie Legionella pneumophila, können die Legionärskrankheit, eine schwere Lungeninfektion mit einer Sterblichkeit von 5-10 %, verursachen. Sie werden durch das Einatmen von Legionellen-kontaminierten Aerosolen aus künstlichen Wassersystemen, wie zum Beispiel Kühltürme, Trinkwassernetzwerke und Kläranlagen, übertragen. Die Legionärskrankheit hat in Europa in der Zeit von 2015 bis 2019 um 65 % zugenommen. Es ist davon auszugehen, dass die Legionärskrankheitsfälle, die aus Kläranlagen entspringen, aufgrund der zunehmenden Wiederverwendung von Abwasser und wegen des Klimawandels weiter steigen werden. Das Letztere wird sich insbesondere auf die Abwassertemperaturen und die mikrobielle Zusammensetzung von Abwässern auswirken. Eine Lösung zur Verhinderung der Legionellenvermehrung in Kläranlagen mit warmen Abwassertemperaturen (>23 °C) steht mangels Grundlagenforschung nach unserem Kenntnisstand nicht zur Verfügung. Das Ziel dieses Antrages ist es, die Temperaturbedingungen zu definieren, die das Wachstum von pathogenen Legionella spp. aus Kläranlagen begünstigen, unter Berücksichtigung konstanter und dynamischer Temperaturverhältnisse. Dafür sollen Isolate aus behandeltem Abwasser oder Belebtschlamm von fünf verschiedenen Kläranlagen, die warme Abwässer behandeln, bei fünf verschiedenen Temperaturen zwischen 20 °C und 40 °C kultiviert werden. Um die Wirkung dynamischer Temperaturbedingung zu untersuchen, soll die Temperatur in der Mitte der exponentiellen Wachstumsphase um 5 °C innerhalb einer kurzen Zeitspanne erhöht werden. Die Wachstumsparameter der getesteten Legionellenarten sollen vor und nach der Störung verglichen werden. Aufgrund unserer Erfahrungen bei vergangenen Überwachungsprojekten von Legionella spp. in Kläranlagen wurde ein schneller Temperaturanstieg von 5 °C ausgewählt. Die isolierten Legionellenarten sollen anhand der Kultivierungsmethode aus der biologischen Behandlungsstufe gewonnen werden. Die Arten der Isolate und die Legionellendiversität in der biologischen Stufe soll durch eine gattungsspezifische Next-Generation-Sequencing identifiziert werden. Für das Temperaturexperiment werden Isolate ausgewählt, die sowohl die Kerngemeinschaft der Legionellen, die in allen fünf Kläranlagen vorhanden ist, als auch die einzigartigen Stammtypen, die nur in bestimmten Kläranlagen vorkommen, abdecken. Die Integration der Ergebnisse der Abwasser-/Kläranlagencharakterisierung, der Legionellendiversität und des temperaturabhängigen Wachstums von den Legionellenisolate wird unser Verständnis über die Rolle von Kläranlagen als ökologische Nische für das Legionellenwachstum verbessern. Unsere Erkenntnisse können verwendet werden, um die Überwachung von Legionellen in Kläranlagen zu verbessern und sie sollen die Entwicklung von Strategien zum Umgang mit plötzlichen Temperaturänderungen in Kläranlagen und Abwasserwiederverwendungsanlagen unterstützen.

Klimaschutz: Hohlleiterbasierte Spurengasanalyse von Methan, Teilprojekt 1: Entwicklung von Methoden und Verfahren zur Methan-Spurengas-basierten Gasleckdetektion sowie Validierung der Messmimik im akkreditierten Gaslabor mittels GC-MS

Sat-BEWL - Satellitengestützte Beobachtung der Entkopplung von Wirtschaftsaktivität und Luftverschmutzung

Forschergruppe (FOR) 5501: Ein sozial-ökologischer Systemansatz zur Wiederherstellung von Ökosystemen in ländlichen Regionen Afrikas, Teilprojekt: Auswirkungen der Wiederherstellung von Ökosystemen auf Ernährungssicherheit und Lebensunterhaltsstrategien im westlichen Rwanda

In vielen Teilen Subsahara-Afrikas bedrohen Entwaldung und Verschlechterung der natürlichen Umwelt die Lebensgrundlage und die Einkommensoptionen der ländlichen Bevölkerung. Ländliche Existenzen sind oft eng mit der natürlichen Umwelt verflochten, z.B. durch landwirtschaftliche Produktion oder die Extraktion von Materialien und Lebensmitteln. Arme Haushalte, denen die Mittel fehlen, um in ihre Böden und andere natürliche Ressourcen zu investieren, können in eine Abwärtsspirale von Ressourcendegradation und Armut geraten. Vor diesem Hintergrund kann die Wiederherstellung des Ökosystems zu einer Verbesserung der Lebensgrundlagen und des Wohlergehens beitragen, doch die Verbindungen sind komplex und die Auswirkungen können je nach Art und Intensität der Restaurierung variieren. Positive Auswirkungen von Wäldern auf die Ernährung wurden auf der Grundlage von Satellitendaten und Haushaltskonsumdaten festgestellt, aber die genauen Mechanismen und Wirkungspfade bleiben weitgehend eine Blackbox. Dieses Teilprojekt zielt darauf ab, die Auswirkungen der Wiederherstellung von Ökosystemen auf das Wohlergehen der Haushalte, die Ernährungssicherheit und die Ernährung zu untersuchen. Dabei sollen folgende Aspekte im Detail analysiert werden: (1) die Auswirkungen der Wiederherstellung von Ökosystemen auf der Ebene der landwirtschaftlichen Betriebe und der Landschaft auf die landwirtschaftlichen Erträge, das Haushaltseinkommen und die Ernährungssicherheit, (2) der Zusammenhang zwischen verschiedenen Arten und Intensitäten der Wiederherstellung von Ökosystemen, den Lebensunterhaltsstrategien und dem Wohlbefinden der Haushalte sowie (3) die Auswirkungen der Landschaftsrestaurierung auf die Ernährung und deren zugrunde liegenden Mechanismen. Die Analysen basieren auf primären Erhebungsdaten einer stratifizierten Zufallsstichprobe von 600 Haushalten in vier Distrikten rund um den Gishwati-Mukura-Nationalpark. Die Erhebung wird in enger Zusammenarbeit mit SP6 durchgeführt und wird detaillierte Informationen über Restaurierungsaktivitäten (einschließlich Baumpflanzungen, Agroforstwirtschaft und Aktivitäten in Hausgärten), landwirtschaftliche Produktion sowie Haushaltsausgaben und Lebensmittelkonsum sammeln. Das Teilprojekt wird quantitative Analysen und ökonometrische Techniken einsetzen, um die Forschungsziele zu erreichen. Wir erwarten, dass die Wiederherstellung von Landschaften, und insbesondere die älteren und diverseren Restaurierungsflächen, mit vielfältigeren Lebensunterhaltsstrategien und verbesserten Wohlfahrtsergebnissen verbunden sind. Wir erwarten auch, dass die Landschaftsrestaurierung über verschiedene Wirkungspfade zu positiven Ernährungsergebnissen führt. In unserer Analyse berücksichtigen wir explizit den Landschaftskontext, teilweise unter Verwendung von Daten aus SP2, und erwarten starke Synergieeffekte zwischen Wiederherstellungsaktivitäten auf der Mikro- und Landschaftsebene und dem Wohlergehen der Haushalte.

Stärke und Zucker

Stärke ist ein pflanzlicher Reservestoff, der in Form von Stärkekörnern in Speicherorganen von Pflanzen (Körner, Knollen, Wurzeln oder Mark) angereichert wird. Stärke wird sowohl im Lebensmittel - als auch im technischen Bereich in breitem Umfang eingesetzt. Die landwirtschaftliche Erzeugung von stärkehaltigen Rohstoffen erfolgt in Deutschland durch den Anbau von Kartoffel, Weizen und Körnermais. In der Zukunft könnten die Markerbse und Neuzüchtungen mit sehr hohem Amylose- ("Amylo-Mais") oder Amylopektinanteil (z. B. Amylose-freie Kartoffel) Bedeutung erlangen, da sich hierdurch verarbeitungs- und anwendungstechnische Vorteile ergeben. Hinsichtlich der Verwendung werden drei wesentliche Produktlinien unterschieden - native Stärke (Papier, Pappe, Leime, Kleber, Gipskartonplatten, Textilverarbeitung, Kosmetika), - modifizierte Stärke (Lacke, Streichfarben, Bindemittel (Quellstärken), kationische Stärken, Papier, Pappe, Tabletten, Stärkeether und -ester) etc. sowie - Verzuckerungsprodukte (Tenside, Sorbit, Kunststoffe, Vitamin C, Alkohole, Biotechnologie).

Etude des affluents du leman et de son emissaire (FRA)

L'etude des quatre affluents principaux du leman (rhone, dranse, venoge, aubonne) et de son emissaire, doit permettre de connaitre l'importance des apports polluants et autres qui arrivent au lac. Par ailleurs, l'etude de l'emissaire permet d'etablir des bilans entree-sortie et, connaissant les variations des stocks du lac, de faire une modelisation, notamment du cycle du phosphore. Sauf a l'emissaire, les prelevements sont effectues en fonction du debit. (FRA)

Kreislaeufe von Spurenelementen in einem eutrophen See

Spurenelemente wie Zink, Kupfer, Arsen, Chrom werden ueber verschiedene Quellen in die Gewaesser eingetragen. Um das Schicksal und die moeglichen Auswirkungen dieser Elemente zu beurteilen, muessen die relevanten chemischen Zusammenhaenge bekannt sein. In einem eutrophen See (Greifensee) werden die Kreislaeufe dieser Elemente im Zusammenhang mit der Produktion von Biomasse und mit dem Auftreten anoxischer Verhaeltnisse untersucht. Untersuchungen zur Speziierung in der Wassersaeule, zur Bindung an verschiedenen Partikeln und zur Sedimentation werden durchgefuehrt.

Voegel im Lebensraum Gewaesser

Ausgangslage: Wasservoegel bewohnen einen Lebensraum, der sich unter dem Einfluss des Menschen stark veraendert hat und weiter veraendert (Verbauungen, Folgen der Eutrophierung, zunehmende Praesenz des Menschen etc.). Ziel: Herausfinden, welche Anpassungen den versch. Arten erfolgreiches Brueten in ihrer angestammten Umgebung ermoeglichen, welche Faehigkeiten sie haben, sich veraenderten Bedingungen anzupassen und wie gut sie sich in der zwischenartlichen Konkurrenz durchzusetzen vermoegen. Damit sollen jene Grundlagen erarbeitet werden, welche geeignetes Handeln im Sinne des Artenschutzes ermoeglichen. Methode: Langfristig angelegte beschreibende und experimentelle Untersuchungen an Individuen von Populationen verschiedener Arten unter Einbezug des Fortpflanzungserfolges und der Entwicklung ihrer Bestaende an 4 bernischen Kleinseen. Bisher wurden Haubentaucher, Blaess- und Teichhuehner in die Untersuchung einbezogen. Bearbeitende oder in Bearbeitung stehende Themen: Verhalten und Bruterfolg der Haubentaucher bei starker Nutzung eines Gewaessers durch Wanderer, Fischer und Bootsfahrer. Anpassungen und Anpassungsfaehigkeit der Haubentaucher. Anpassungsfaehigkeit von Blaess- und Teichhuhnkueken an veraenderte Bedingungen.

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