Das Projekt "Teilprojekt B 01: Mikrobielle Umsetzung von Redoxintermidiaten im Litoralsediment (Mikrobielle Umsetzungen von organischen Verbindungen, aquatischen Huminstoffen und Redoxintermediaten im Litoralsediment)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Limnologisches Institut durchgeführt. In dem Projekt werden neue mikrobielle Reaktionen untersucht, die bisher noch wenig oder gar nicht bekannt sind, und fuer deren Vorkommen im Bodenseelitoralsediment erste verlaessliche Hinweise vorliegen. 1. Die Oxidation von Schwefelwasserstoff mit Eisen(III) als Elektronenakzeptor soll auf eine moegliche Beteiligung mikrobieller Aktivitaeten untersucht werden. Hierbei ist eine Abgrenzung zur rein chemischen Reaktion notwendig, die eine Kultivierung der aktiven Bakterien in Gradientenkultursystemen notwendig macht. 2. Der Abbau von aquatischen Huminstoffen soll in sauerstofflimitierten Sedimentschichten hinsichtlich der Praeferenz spezifischer Huminstoffbausteine und der resultierenden physikochemischen Veraenderungen am Huminstoffmaterial untersucht werden. Hierbei sind Aufbaureaktionen und Abbaureaktionen nebeneinander zu verfolgen. 3. Die Funktion aquatischer Huminstoffe als Komplexbildner fuer die Mobilisierung und Komplexierung von Eisenverbindungen bzw. als Elektronentransfersystem zum amorphen Eisen(III)-Hydroxid im Sediment soll anhand von Modelluntersuchungen im Labor, von Kopplungen mit Bakterien-Reinkulturen und von in situ-Messungen verglichen werden. Die moeglichen Konsequenzen fuer die Energetik der betroffenen Umsetzungen hinsichtlich der wirksamen Redoxpotentiale und die eventuelle Verfrachtung von Redoxaequivalenten ueber endliche Distanzen im strukturierten Sediment sollen verfolgt werden. 4. Die anaerobe Oxidation von Ammoniumionen und von Methan mit Nitrat oder Eisen(III) als Elektronenakzeptor soll hinsichtlich ihrer Aktivitaeten und der moeglichen mikrobiellen Beteiligung studiert werden. Hierbei sind sowohl die beteiligten Organismen als auch die Biochemie von neuen, ungewoehnlichen Aktivierungsreaktionen von Interesse. Die Umsetzungen der Stickstoffverbindungen im Litoralsediment, ebenso wie die Redoxreaktionen des Eisens und ihre Wechselwirkungen mit dem Phosphatstoffwechsel sollen hinsichtlich ihres Einflusses auf die Naehrstoffversorgung im Freiwasserkoerper quantifiziert und bewertet werden. Alle vier Teilthemen stellen neue Prozesse dar, die eine gruendliche mikrobiologische und biochemische Untersuchung rechtfertigen, um neue, oekologisch relevante Vorgaenge zu verstehen. Die Untersuchungen vor Ort haben die Frage zu verfolgen, welche Bedeutung diesen Prozessen fuer den Elektronenfluss im Litoralsediment und fuer die Naehrstoffabgabe an das Freiwasser zukommt.
Das Projekt "Untersuchungen zur Oekologie von Litoralsedimenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung durchgeführt. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit grundlegenden Untersuchungn an Litoralsedimenten stehender Gewaesser. Grundlegende Kenntnisse ueber Struktur und Funktion des Uferbereiches sind notwendig, um die Folgen anthropogener Einfluesse auf den Stoffumsatz im Gewaesser sowie die Grundwasserneubildung und Trinkwassergewinnung durch Uferfiltration einschaetzen zu koennen. Schwerpunkte der Arbeit bilden Untersuchungen der Stoffumsatzprozesse im Sediment sowie der Besiedlung durch ausgewaehlte Organismengruppen (Interstitialfauna, Phytobenthon, Bakterien). Es sollen Kenntnisse erlangt werden ueber die wechselseitige Abhaengigkeit von Teilen der Biocoenose und ihre Beeinflussung durch abiotische Faktoren. Untersuchungen zur Umsetzung relevanter Stoffe waehrend der Infiltration in situ und im Laborversuch sollen Aufschluss geben ueber den Ort und Anteil der biologisch bedingten Reinigungsleistung gegenueber der Sorption und Filterwirkung des Sedimentkoerpers. Die Untersuchungen werden vergleichend an weitgehend intakten und verschiedenartig belasteten Uferbereichen (Trophie- und Erosionsgrad, Uferverbau, Beeinflussung durch gewaesserrelevante Stoffe) durchgefuehrt.
Das Projekt "Mikrobielle Umsatzaktivitaeten in der Redoxdiskontinuitaetszone litoraler und profundaler Sedimente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Sektion, Fachbereich Biologie, Sonderforschungsbereich 248 'Stoffhaushalt des Bodensees' durchgeführt. In diesem Teilprojekt des Sonderforschungsbereichs 248 wird der Eintrag aromatischer Verbindungen in Litoral- und Profundalsedimente des Bodensees quantifiziert und ihr Umsatz in Wechselwirkung mit den polymeren aromatischen Verbindungen (Fulvinsaeuren, Huminsaeuren) mit Hilfe von 14-C-Tracerverbindungen verfolgt. Der Einfluss des Redoxpotentials auf die Wege und die Kinetik des mikrobiellen Umsatzes dieser Verbindungen wird ebenfalls mit Tracern analysiert, die beteiligten Bakterien isoliert und ihr Stoffwechsel untersucht. Die Mikrobiologie und Physiologie der phototrophen und nitratabhaengigen Eisenoxidation im Sediment wird untersucht und ihre relative Bedeutung gegenueber der sauerstoffabhaengigen Eisenoxidation quantifiziert.