Das Projekt "Ozon und Trockenstress - Wirkungen auf den Gaswechsel von Fichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Allianz Umweltstiftung durchgeführt. In der Waldschadensforschung ist derzeit nichts so umstritten wie die Ursachen der neuartigen Waldschaeden. Waehrend man die klassischen Rauchgasschaeden in Osteuropa groesstenteils auf hohe Konzentrationen an Schwefeldioxid zurueckfuehren kann, gewinnen im westlichen Europa bei wirksam sinkenden SO2 -Konzentrationen andere Schadgase an Bedeutung. Hier sind in erster Linie Photooxidantien und deren Vorlaeufersubstanzen wie Stickstoffoxide und organische Verbindungen, vornehmlich Kohlenwasserstoffe zu nennen. Die hauptsaechliche Immission von Photooxidantien ruehrt von Ozon, das unter der Vielzahl anderer, wesentlich kurzlebigerer Verbindungen als relativ stabiles Endprodukt anzusehen ist. O3 dient daher als Leitsubstanz fuer Photooxidantien. In zahlreichen Arbeiten wurde die Wirkung von Ozon auf Baeume untersucht, oft mit widerspruechlichen Ergebnissen. Zwar konnten durch die Behandlung Schaeden oder zumindest Veraenderungen an den Pflanzen festgestellt werden, aber die Rolle von Ozon bei der Entstehung neuartiger Waldschaeden ist nach wie vor umstritten. Eine moegliche Ursache hierfuer ist die Tatsache, dass der Grossteil der Untersuchungen zu diesem Thema im Labor oder unter laboraehnlichen Bedingungen an sehr jungen Pflanzen, in der Regel wenige Wochen bis Jahre alten Topfpflanzen erfolgte. Der grosse Wert solcher Laboruntersuchungen ist unumstritten, sie dienen dazu, grundsaetzliche Fragen und Einzelheiten reproduzierbar zu klaeren. Die Uebertragbarkeit auf das Geschehen unter Freilandbedingungen ist jedoch nur bedingt moeglich. Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich daher um Messungen im Freiland. Ziel dieser Arbeit ist es, den von MAIER-MAERCKER und KOCH (1991 und 1992) beschriebenen Effekt erhoehten Wasserverbrauchs an Fichte im Freiland unter Reinluft und erhoehter Ozonbelastung bei guter und schlechter Wasserversorgung im Jahrgang zu untersuchen. Ferner moegliche Schaeden unter definierten Bedingungen zu erzeugen und zu quantifizieren. Der Schwerpunkt lag dabei auf der kontinuierlichen Erfassung des CO2- und H2O-Gaswechsels, da hier Vorgaenge der primaeren Stoffproduktion erfasst werden. Das heisst, dass Veraenderungen im Kohlenstoff- und Wasserhaushalt schon bemerkt werden koennen, bevor ein Schaden sichtbar wird. Ferner wurde die Arbeit begleitet durch histologische Untersuchungen, um den kausalen Zusammenhang zwischen moeglichen Schaden und dessen Ursache und Wirkung herzustellen. Auch makroskopische Veraenderungen am Blatt wurden erfasst, sowie mikroskopische Betrachtungen der Nadeloberflaeche durchgefuehrt. Ergebnisse aus Nadelelementanalysen, Regenwasseranalysen vor und nach Beregnung der Messzweige sowie pH-Messungen rundeten das Bild ab.
Das Projekt "Untersuchungen verschiedener Makrophagenfunktionen nach Ozonexposition und Virusinfektion in vitro" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung durchgeführt. Ausgehend von vorangegangenen Untersuchungen (Projekt PUG L89003) ueber die Auswirkungen einer Kombination von Schadstoffexposition (Ozon) und Virusinfektion (RSV gleich 'respiratory syncytial virus') auf die pulmonalen Abwehrmechanismen, in denen Veraenderungen von Makrophagen-Funktionen insbesondere bei gleichzeitiger Belastung mit Ozon und Virusinfektion beobachtet wurden, war es die Aufgabe dieser Studie, in einem neuen in vitro Modell die durch bronchoalveolaere Lavage gewonnenen Alveolarmakrophagen (AM) von BALB/c-Maeusen vergleichbaren Belastungen auszusetzen. In der Untersuchung wurden proinflammatorische Cytokine (IL-1, IL-6 und TNF) und die mikrobiziden Eigenschaften der Makrophagen bestimmt. Ferner wurde der Einfluss der Ozonexposition auf die RS-Virusvermehrung in Zellen untersucht. In einer neu entwickelten Ozonexpositionskammer wurden AM von BALB/c-Maeusen im Vergleich zu Reinluft gegenueber 100 ppb (parts per billon) bzw 500 ppb (0,2 bzw 1 mg/m3) Ozon exponiert. In einem ersten Teilbereich wurde der Einfluss der Ozonexposition auf die Funktionalitaet der Makrophagen untersucht, und zwar auf eine moegliche veraenderte Cytokinsekretion und die Mikrobizidie, dh auf die Faehigkeit der Zellen, Mikroorganismen erfolgreich zu vernichten. Die alleinige Ozonexposition reduzierte konzentrationsabhaengig die Produktion des Cytokins IL-6 und die mikrobiziden Eigenschaften der AM. Als weiteres wurde untersucht, ob Ozon einen Einfluss auf die Vermehrungsprozesse des RS-Virus in den Makrophagen hatte. Es konnte festgehalten werden, dass mit zunehmender Ozonkonzentration die Faehigkeit der RS-Viren zunahm, sich in den AM zu vervielfaeltigen. Es wurde geschlossen, dass bei hoeheren Ozonkonzentrationen eine verminderte Produktion an Interferon auftritt, so dass fehlende virostatische Immunmechanismen zu einem Anstieg der Vermehrungsrate an Viren fuehre. Bezueglich der Kombinationswirkung von Ozon und viraler Infektion kam es zu einem Anstieg der Cytokinsekretion im Vergleich zur alleinigen Ozonexposition. Diese Daten verdeutlichen den eine Immunreaktion verstaerkenden Effekt der RSV-Infektion. Unabhaengig davon war jedoch eine konzentrationsabhaengige Suppression durch Ozon zu beobachten. Diese in vitro Untersuchungen zeigen also auf, dass Ozon die Makrophagenfunktionen supprimiert, wobei zudem die Vermehrungsfaehigkeit der RS-Viren in den Ozon-behandelten Makrophagen steigt. Diese Forschungsergebnisse zeigen die Bedeutung von Kombinationseinfluessen von Luftverunreinigungen, die durch photochemische Prozesse entstehen, und einer Virusinfektion des Respirationstraktes. Damit haben sich fruehere Hinweise auf eine Kombinationswirkung von Ozon mit anderen Komponenten, zB Allergenen, bestaetigt. Diese Arbeitsgruppe erzielte bezueglich der Wechselwirkung einer viralen Infektion mit zellulaeren Parametern analoge Ergebnisse zu der Gruppe des Projektes PUG L92001, die ebenso feststellte, dass virale Infekte...