Das Projekt "Iron cycling in freshwater sediments under oxic and anoxic conditions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften (ZAG), Arbeitsgruppe Geomikrobiologie durchgeführt. Eisen gehört zu den quantitativ bedeutendsten Elementen in der Erdkruste. Darüber hinaus gehört es zu den häufigsten redoxaktiven Elementen in oberflächennahen aquatischen Ökosystemen und spielt eine Schlüsselrolle für das Umweltverhalten zahlreicher Nähr- (z.B. Phosphor) und Schadstoffe (z.B. toxische Metallionen wie Arsen und organische Verbindungen wie Nitroaromaten oder Organohalogene). Obwohl seit langem bekannt ist, dass Mikroorganismen zum globalen Eisenkreislauf beitragen, wurden die Wechselwirkungen und Interaktionen zwischen biotischen und abiotischen Reduktions- und Oxidationsprozessen in einem einzigen Ökosystem bis jetzt nicht komplett untersucht und beschrieben. Das beantragte Projekt erforscht deshalb den biogeochemischen Eisenkreislauf in einem repräsentativen Süßwasser-Ökosystem. Zu diesem Zweck werden physiko-chemische Parameter, Redoxgradienten und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft im littoralen Sediment des Bodensees untersucht. Die erhaltenen Daten werden verwendet, um die biogeochemischen Prozesse im Sediment zu modellieren und das verfügbare Energiebudget für mikrobielles Wachstum, insbesondere für die Oxidation von Fe(II) und Reduktion von Fe(III), zu quantifizieren. Die Ergebnisse dieser Modellierung werden mit dem Vorkommen entsprechender Mikroorganismen qualitativ und quantitativ verglichen. Weiterhin soll durch den Modellierungsansatz bestimmt werden, welche Prozesse sich unter verschiedenen Bedingungen während der Kompetition von abiotischen und biotischen Prozessen im Eisenkreislauf durchsetzen. Die Resultate dieses Forschungsprojektes werden wichtige Informationen für das mikrobiell-ökologische und umweltwissenschaftliche Verständnis von Böden und Sedimenten liefern. Weiterhin können die Schlussfolgerungen und entwickelten Konzepte für ingenieurwissenschaftliche Projekte im Bereich der Wasseraufbereitung von großem Nutzen sein.
Das Projekt "Ursprung und Schicksal von Methylquecksilber" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH durchgeführt. Other Indexes: Environment protection; mercury (metal); fresh water; organisms (biology); ocean environment; interdisciplinary r and d; bio accumulative pollutants; circulation of pollutants; toxicology; ecosystems. Objective: To investigate the extent to which biotic and abiotic processes are responsible for the formation of methyl mercury observed in freshwater and marine organisms. General information: This project forms part of an interdisciplinary cooperative research project. It will investigate in vivo and in vitro the geochemical formation of methyl mercury in freshwater and marine ecosystems and its pathways through the environment. Three areas will mainly be compared: a) the Monte amiata region, characterized by a geochemical anomaly of high mercury concentrations - b) an area contaminated by mercury release from the chlor-alkali industry, and - c) a control area with low background levels of mercury. Emphasis will be given to the further refinement and intercalibration of methodologies for the determination of very low levels of methyl mercury and other hg species occurring under 'real-life' conditions in the various compartments of the freshwater and marine environment (water column, sediments, suspended matter, freshwater and marine biota). Tracer experiments on bio availability, bioaccumulation, loss and transformation in marine experimental ecosystems with emphasis on the chemical production of methyl mercury will be performed to compare laboratory and field results. Ecotoxicological experiments of the fate and transfer of mercury compounds, simulating the complex relationships at the community and ecosystem level of biological organisation, as well as investigations on the uptake mechanisms of hg compounds at the cellular level, will complete this joint research project.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Süßwasser auf den Inseln und regionale Anpassungskapazität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Arbeitsgruppe Hydrogeologie und Landschaftswasserhaushalt durchgeführt. Wasser und damit verbundene Naturgefahren stellen an den Küsten Ostfrieslands wesentliche Herausforderungen dar, sowohl kurzfristig im Risikomanagement als auch langfristig in der Vorsorge bei der Anpassung an den Klimawandel. Ziel des Gesamtverbundes ist es, Informationen für Strategien bereit zu stellen, die die Risiken von kaskadierenden Extremereignissen im Zuge des Klimawandels mindern können ('Climate Proofing'). Dazu werden über eine integrierte Betrachtung von verschiedenen naturwissenschaftlichen und gesellschaftlichen Prozessen und Faktoren sowie ihren Zusammenhängen und Wechselwirkungen Brücken zwischen bislang separat betrachteten Perspektiven geschlagen. Im vorliegenden Teilprojekt werden die klimabedingten Veränderungen der Süßwasserlinsen unterhalb der Barriereinseln und zu erwartende Folgen für die Wasserversorgung der Inseln untersucht. Es werden sowohl die in Folge des Meeresspiegelanstiegs drohende 'schleichende' Grundwasserversalzung als auch die durch Extremereignisse wie Sturmfluten in Kombination mit Dünendurchbrüchen und Überschwemmungen potentiell sehr plötzliche Versalzung thematisiert. Eine Quantifizierung der zu erwartenden Veränderungen erfolgt anhand eines numerischen Models der Insel Norderney, welches zur besseren Übertragbarkeit durch generische Modelle zur systematischen Analyse einer Vielzahl möglicher Inseln gestützt wird. Außerdem werden Konzepte zur Erhebung von regionaler Anpassungskapazität und -notwendigkeit zu identifiziert, die in der Modellregion anwendbar und akzeptierbar erscheinen. Dabei sollen neue Anpassungsherausforderungen im klimawandelbedingten Küstenschutz erhoben werden, denen mit neuen Governance-Strategien zu begegnen ist. Bestehende Wirkungsbeziehungen sowie inhärente Charakteristiken gesellschaftlicher Wandlungsprozesse sollen identifiziert und beschrieben werden. Zudem spielt die Befähigung und Steigerung der gesellschaftlichen Anpassungskapazität bzw. Resilienz als Ganzes eine tragende Rolle.
Das Projekt "Assessment of Freshwater Ecosystems under Global Change (EcoChange): Ecological indicators for sustainable and integrated freshwater resources management" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Natur- und Ressourcenschutz, Abteilung Hydrologie und Wasserwirtschaft durchgeführt. The Sino-German network EcoChange will be established to bring together experts in the field of hydrology, hydrobiology, remote sensing, soil science and ecosystem theory to assess the impacts of global change on freshwater ecosystems by identifying meaningful ecological indicators. These indicators will be brought together in a comprehensive indicator model to support integrated decisions in sustainable freshwater management.
Das Projekt "Aquatisch-terrestrische Kopplung stabilisiert See-Ökosysteme im Klimawandel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Bisherige Studien zum Klimawandel prognostizieren eine Verschlechterung der Wasserqualität von Seen durch erhöhtes Algenwachstum bei Temperaturanstieg. Parallel werden derzeit erhöhte Einträge natürlichen organischen Kohlenstoffs aus dem terrestrischen Umland in die Seen festgestellt, deren Wirkung jedoch bisher unberücksichtigt blieb. Die Nahrungsnetze von Seen werden oft zu großen Anteilen aus diesen terrestrischen Kohlenstoff-Einträgen gespeist. Unterschiede sind jedoch in Seen zu erwarten, die alternative stabile Zustände (klar und Makrophyten-dominiert versus trüb und Phytoplankton-dominiert) aufweisen. Im Projekt soll erstmalig nachgewiesen werden, dass die terrestrischen Kohlenstoff-Einträge bei Makrophyten-Dominanz stärker im Nahrungsnetz genutzt werden und die Stabilität des Klarwasserzustandes in Seen erhöhen. Negative Auswirkungen des Klimawandels könnten dadurch teilweise kompensiert werden. Für den Nachweis dieser Hypothesen werden zwei kleine Seen (mit und ohne Makrophyten) durch eine Folie geteilt und der terrestrische Kohlenstoff-Eintrag in einer Hälfte durch Manipulation verdoppelt. Die Kooperation von Hydrologen, Bodenkundlern, Hydrobiologen, Mikrobiologen, Fischökologen und Modellierern des IGB sowie verschiedener Universitäten soll langfristig zum Aufbau eines Exzellenz-Netzwerkes zu aquatisch-terrestrischer Kopplung führen.
Das Projekt "Bakterielle Diversität und saisonale Dynamik in 2 Seen der Mecklenburger Seenplatte, Norddeutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Um die ökologische Bedeutung spezifischer Bakteriengruppen zu verstehen, ist es notwendig, ihre räumliche und zeitliche Verteilung zu kennen. Daher haben wir die bakterielle Diversität und Dynamik im Epilimnion des Stechlinsees und der Grossen Fuchskuhle mit Hilfe von DGGE Analysen und Klonbibliotheken der 16S rRNA Gene von April 2003 bis März 2004 untersucht. Unsere Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede in der Struktur von frei lebenden und angehefteten Bakterien. Die saisonale Dynamik der Bakteriengemeinschaft variierte zwischen den beiden Bakterienfraktionen und den untersuchten Seen. Sequenzen der 16S rRNA Gene suggerieren, dass Actinobacteria die häufigste Bakteriengruppe in den untersuchten Seen darstellen. Unsere vorläufige Studie deutet darauf hin, dass sowohl die Diversität als auch die saisonale Dynamik der Gemeinschaft limnischer Bakterien von den grundlegenden limnischen Eigenschaften der Seen, z.B. dem Phytoplankton und der Verfügbarkeit bakterieller Substrate, abhängt und daher für die jeweiligen Seen charakteristisch sind.
Das Projekt "Detektion von Microcystin-produzierenden Cyanobakterien der Gattung Planktothrix mittels PCR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Microcystine sind toxische Metabolite, die von Cyanobakterien produziert werden und deren Funktion unbekannt ist. In Cyanobakterienpopulationen koexistieren Microcystin-produzierende und nicht-produzierende Individuen, die morphologisch identisch sind, weshalb über die Variabilität in der Abundanz dieser beiden Chemotypen wenig bekannt ist. Ziel dieser Studie war es für Arten der Gattung Planktothrix eine Basis zu schaffen, auf der Microcystinproduzenten mittels PCR in Freilandproben, eindeutig detektiert werden können. Das Vorhandensein und die Variabilität von acht Regionen des mcy Genclusters wurde dazu in 44 Planktothrix Stämmen, sowohl Microcystin-produzierenden als auch nicht-produzierenden, untersucht. Zwei dieser Regionen wurden in allen Produzenten gefunden, jedoch auch in einigen Nichtproduzenten, was auf die Existenz von natürlichen Mutanten hindeutet. Für alle anderen Regionen wurden PCR Produkte ausschließlich bei Produzenten nachgewiesen, allerdings traten aus zwei dieser Regionen PCR-Produkte verschiedener Länge und Sequenz auf. Die verbleibenden vier mcy-Regionen waren sowohl konserviert als auch spezifisch für Microcystin produzierende Planktothrix und sind somit geeignet für deren Detektion in Gewässerproben.
Das Projekt "Aktualisierung der Fauna Aquatica Austriaca und der Multimetrischen Methode (MZB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Hydrobiologie und Gewässermanagement durchgeführt. Das Projekt umfasst folgende Arbeitsschritte (Module): - Qualitätssicherung, Aktualisierung und Ergänzung des Fauna Aquatica Austriaca (FAA) Kataloges der benthischen Evertebraten Österreichs - Aktualisierung und Ergänzung der Software ECOPROF nach Adaptierung der FAA - Adaptierung der Österreichischen Fließgewässer-Bewertungsmethode: Neuberechnungen und Tests - Übersetzung der Freshwater Metadatenbank ins Deutsche, um gewässerspezifische Datensätze zu erfassen.
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