Ozeanerwärmung, -versauerung und die Umweltverschmutzung, nehmen zunehmend Einfluss auf die arktische und antarktische Umwelt. Antarktische, stenothermen Fische haben sich evolutionär an die dortigen stabilen Umweltbedingungen angepasst, welche z.B. genetische und funktionellen Veränderungen beinhalten. Diese könnten u.a. die Anpassungsmöglichkeiten antarktischer Fische gegenüber Umweltveränderungen beeinträchtigen. Vergleichsweise dazu leben arktische, gadoide Fische in einem Gebiet mir größeren Umweltschwankungen. In Anbetracht desen wird sich die Klimaveränderung wahrscheinlich unterschiedlich auf Arktische und Antarktische Fische auswirken.Das Herz-Kreislaufsystems stenothermer Fischarten ist prinzipiell nur geringfügig auf Umweltveränderungen zu reagieren. Hierbei stellt die Herzfunktion einen Schlüsselfaktor dar. Studien deuten des Weiteren auf negative und interagierende Einflüsse von Ozeanerwärmung- und versauerung auf Embryos und Larvalen polarer Fischarten hin. Die Exposition der Fische gegenüber mehreren, kombinierten Umweltstressoren kann zudem zu Verschiebungen im Energiehaushalt führen. Diese können eine verringerte Energieverfügbarkeit für andere, lebensnotwendige Funktionen zur Folge haben.Der Antrag befasst sich mit der Frage, wie sich die Umweltstressoren anthropogene Umweltverschmutzung, Klimaerwärmung und Ozeanversauerung auf den Energiestoffwechsel verschiedener Lebensstadien arktischer und antarktischer Fische auswirkt. Die Kernfragen lauten:Beeinträchtigt das Zusammenspiel multipler Stressoren den Schadstoffstoffwechsel polarer Fische? Verursachen multiple Stressoren eine Verschiebung im Energiehaushalt arktischer und antarktischer Fische? Wie beeinflussen Schadstoffe die aerobe und Herzfunktion der verschiedenen Entwicklungsstadien polarer Fische?Was für negative Folgen könnten aus ökologischer Sicht für arktische Gadoiden und antarktische Notothenioiden draus resultieren?Der Antrag soll ein grundsätzliches Verständnis für molekulare, mitochondriale, zellulare und Stoffwechselprozesse schaffen, welche der Anfälligkeit polarer Fische gegenüber Umweltstressoren zugrundeliegen. Als Maß für evolutionäre Anpassungsfähigkeit sollen die Akklimationskapazitäten der verschiedenen Lebensstadien polarer Fische untersucht werden.Für einen Breitengraden-Vergleich von Toleranzen gegenüber Umweltfaktoren konzentriert sich der Antrag auf ökologisch und biologisch vergleichbare stenotherme Arten. Somit wird eine Datengrundlage geschaffen, um die evolutionär verschiedenen aber gleichermaßen stenothermen arktische und antarktische Fische vergleichen zu können.Die in diesem Antrag eruierte physiologische Empflindlichkeit polarer Fische gegenüber Klimawandel sollen abschließend dazu dienen, die zukünftigen Risiken menschengemachter Umweltrisiken für diese Tiere abgeschätzen zu können. Schließlich wird das Projekt eine Grundlage für Management- und Schutzmaßnahmen polarer Ökosysteme gegenüber fortschreitendem globalen Wandel bilden.
Larval and adult stages of marine species with complex life cycles often differ in thermal tolerance, with larvae typically showing narrower thermal tolerance limits. To assess how such stage-specific differences may influence species' range dynamics under climate change, we quantified larval performance of the European shore crab Carcinus maenas across an environmental temperature gradient. We measured larval survival rates (%) from hatching to metamorphosis to megalopa and the duration of development (days) at seven constant-temperature treatments (9-27 °C, in 3 °C increments). Data represent experimental observations of larval performance under laboratory conditions and are reported at the level of replicates by females of each population. Replication was performed on two levels: 5 * 10 larvae were reared per female, and 4 to 6 females were used per population. Larvae originated from berried females collected from populations at the southern and northern parts of the native European distribution (Vigo, Spain; Bergen and Trondheim, Norway). The data were collected during one reproductive period in 2022. We aimed to test the hypothesis that larvae from northern populations are more tolerant to low temperatures, while southern populations exhibit increased tolerance to high temperatures, which would facilitate poleward range expansion under warming conditions. Our results show that larvae from Spain displayed slightly higher survival rates to megalopa at warmer temperatures compared to those from northern populations. However, little variation in tolerance was observed between northern Spain and Norway, with low survival at the temperature extremes (9 °C and 27 °C). Notably, larvae from Norway exhibited faster development at low temperatures.
Larvae of marine species with complex life cycles with wide latitudinal distribution ranges can differ not only in their thermal tolerance, but also in responses to temperature, such as growth rates and carbon or nitrogen accumulation. To assess population-specific growth rates, based on dry mass and carbon and nitrogen contents, we studied larval growth rates of the European shore crab Carcinus maenas across an environmental temperature gradient. We measured larval growth (day-1) from hatching to metamorphosis to megalopa at seven constant temperature treatments (9-27 °C, in 3 °C increments). Data represent experimental observations of larval dry mass, carbon and nitrogen contents under laboratory conditions and are reported at the level of replicates by females of each population. Replication was performed on two levels: 5 **10 larvae were reared per female, and 4 to 6 females were used per population. Larvae originated from berried females collected from populations at the southern and northern parts of the native European distribution (Vigo, Spain; Bergen and Trondheim, Norway). The data were collected during one reproductive period in 2022. Growth rates were low at low temperatures and increased with temperature, reaching a plateau at 21 °C. This increase in growth coincided with a reduction in duration of development, leading to similar body mass at metamorphosis across temperature treatments. Contrastingly, at the high temperature treatments 24°C and 27°C, reductions in duration of development did not coincide with increased growth rates, hence larvae metamorphosed with reduced body mass.
Wie, warum und wo überleben Baumarten zunehmenden Stress? Das Projekt wird in in Zusammenarbeit mit einem Konsortium europäischer Institutionen durchgeführt.
Um die Resilienz wichtiger Landnutzungssysteme der Tropen gegenüber Klimaschwankungen und Klimawandel zu bewerten, untersuchen wir, wieviel funktionale Diversität im Hinblick auf die hydraulische Strategien der Bäume verloren geht, wenn artenreiche Tieflandregenwälder in Gummibaum- und Ölpalmen-Plantagen umgewandelt werden. Wir messen die Kavitationsresistenz (P50-Wert), das minimale Xylem-Wasserpotential und die hydraulische Leitfähigkeit von Zweigen, und erfassen anatomische Eigenschaften des Xylems, stomatäre Regulationsmuster und den hydraulic safety margin (HSM) in einer großen Zahl von Holzgewächsen in drei weit verbreiteten tropischen Landnutzungssystemen.
Das Project ESCAPE II beabsichtigt Beziehungen zwischen der Vegetationszusammensetzung und einer Vielzahl von Ökosystemfunktionen in Abhängigkeit von Landnutzungsintensität und Pflanzendiversität zu untersuchen. Ein besonderer Fokus wird auf die Resilienz dieser Funktionen und Beziehungen und auf Effekte experimentell erhöhter Pflanzendiversität gelegt. Hierfür soll das Monitoring des neu etablierten Ansaat- und Störungs-Experiments SADE mit ergänzenden Analysen auf Ebene der Experimentier-Plots sowie durch experimentelle Pflanzengemeinschaften (Mesokosmen) kombiniert werden. Während der letzten Projektphase gelang es uns in enger Kooperation mit dem Zentralprojekt Botanik dieses umfassende Experiment zu installieren, welches nun als einzigartige Plattform für die gemeinsame Erforschung der funktionalen Rolle von Pflanzendiversität Grünland zur Verfügung steht. Erste Ergebnisse weisen bereits auf deutlich erhöhte Artenvielfalt in eingesäten und gestörten Flächen hin. Des Weiteren zeigen unsere bisherigen Arbeiten starke Effekte der Pflanzendiversität auf verschiedene Ökosystemfunktionen; beispielsweise wiesen Abundanzen von 13C und 15N in der Pflanzenbiomasse auf verminderten Trockenstress und eine vollständigere Ausnutzung von N unter höherer Artenzahl hin. Zudem konnten wir belegen, dass auf gestörten Flächen des SADE Experiments mehr N in tiefere Bodenbereiche gelangt, besonders auf stark gedüngten Flächen. In einem Experiment mit Grassoden konnten wir erhöhte Verluste von N bei der Kombination von Düngung und Trockenheit feststellen, welche jedoch durch eine höhere Pflanzendiversität abgemildert wurden. In der neuen Projektphase planen wir das SADE Experiment, in dem die Erhöhung der Pflanzendiversität nun zunehmend wirksam wird, zu nutzen, um die funktionale Relevanz der Diversität für Grünlandökosysteme mechanistisch zu erforschen. Im Detail werden wir dabei die Vegetationsentwicklung nachverfolgen, den Samenanflug erfassen, 13C und 15N sowie die Menge und Qualität der Biomasse analysieren und Nährstoffrückhalt und Streuabbau quantifizieren. In einem ergänzenden Mesokosmen-Experiment werden wir speziell den Mechanismus der Nährstoff-Partitionierung in Beziehung zur Pflanzendiversität, zur Düngungsintensität sowie dem Klima (Trockenheit) untersuchen.Unsere zentralen Hypothesen sind, dass i) zahlreiche Ökosystemfunktionen und deren Resilienz positiv von der Pflanzendiversität beeinflusst werden; ii) dass Landnutzungsintensität starke direkte und indirekte Effekte auf diese Funktionen besitzt; und dass iii) die Neuformierung der Vegetation und die Erholung der genannten Funktionen nach einer Störung von der funktionalen Zusammensetzung des Samenanflug abhängen. Wie in dieser Phase werden wir die im Rahmen des SADE Experiments stattfindenden Arbeiten koordinieren und Zusammenarbeit und Syntheseaktivitäten vorantreiben.
In dem Projekt werden tiefe Erkenntnisse über die Widerstandskraft von Mischwäldern gegenüber klimatisch bedingten Störungen gewonnen. Mit diesem Wissen werden Leitlinien zur nachhaltigen Bewirtschaftung von Mischwäldern im Kontext des Klimawandels erarbeitet. Insbesondere werden dabei die folgenden Ziele verfolgt: 1. Es wird geklärt, inwiefern die Mischung von Baumarten zu einer verminderten Vulnerabilität beitragen kann, die durch biotische und abiotische Schadfaktoren hervorgerufen wird. - 2. Es werden geeignete waldbaulichen Behandlungsprogramme definiert, mit denen die Widerstandskraft von Waldbeständen und insbesondere von Mischbeständen weiter erhöht werden kann. - 3. Es werden Modelle zur Prognose des Wachstums von Mischbeständen unter verschiedenen Klimaentwicklungsszenarien entwickelt. - 4. In Rückkopplung mit Forstpraktikern und Waldbesitzern werden verschiedene Behandlungsvarianten formuliert. Mit Hilfe von langfristigen Waldentwicklungsprognosen werden die verschiedenen Bestandesbehandlungsvarianten in ihren Auswirkungen auf die Gewährleistung ökosystemarer Funktionen (darunter Biodiversität) für verschiedene räumliche Skalenebenen evaluiert. - 5. Die Ergebnisse werden Forstpraktikern, Waldbesitzern und politischen Entscheidungsträgern anhand der Demonstrationsflächen (Fallstudien) veranschaulicht. Die Kernhypothese des Forschungsprojekts ist, dass die Vulnerabilität von Wäldern durch die Steuerung der Baumartenzusammensetzung, die Gestaltung der strukturellen Diversität und über die Intensität der Bestandesbehandlungsmaßnahmen vermindert werden kann. Insbesondere werden die folgenden Hypothesen angenommen: (H1) Der Vergleich zwischen Rein- und Mischbeständen liefert wertvolle Informationen darüber, wie existierende Methoden und Behandlungsprogramme für die Anwendung auf Mischbestände angepasst werden können. (H2) Das Ausmaß und die Hauptrichtung der wechselseitigen Beeinflussung verschiedener Baumarten in Mischwäldern hängt von der Baumartenzusammensetzung, der Mischungsform, dem Bestandesentwicklungsstadium, der Bestandesdichte und den herrschenden Klima- und Umweltbedingungen ab. (H3) Mischbestände haben eine höhere Widerstandskraft gegenüber biotischen und abiotischen Störungen. Dieses lässt sich anhand einer besseren Verjüngungsfreudigkeit, einer höheren Zuwachsleistung und niedrigeren Mortalitätsraten messen. (H4) Die Regulierung der Bestandesdichte durch waldbauliche Eingriffe vermindert die Auswirkungen von extremen Klimaereignissen, während das Schädigungsausmaß auch maßgeblich von der Baumartenzusammensetzung bestimmt wird. (H5) Mischbestände zeigen sich gegenüber Reinbeständen in ihren ökosystemaren Funktionen überlegen. Im europäischen Kontext des REFORM-Gesamtprojekts werden dadurch mancherorts Zielkonflikte aufgedeckt. (H6) Eine höhere Widerstandskraft und Stabilität von Mischwäldern bezüglich ihrer ökosystemaren Funktionen kann auch in größeren Regionen ... (Text gekürzt)
Der Kleine Wasserfrosch wird im Gegensatz zur letzten Roten Liste von Kühnel et al. (2009) in der vorliegenden Fassung der Gattung Pelophylax zugeordnet. Zuvor wurde der Name Rana lessonae Camerano, 1882 genutzt. Das deutsche Teilareal repräsentiert mehr als 10 % des Gesamtareals und liegt im Arealzentrum (Plötner 2005). Somit ist Deutschland in hohem Maße für die weltweite Erhaltung der Art verantwortlich. Der Kleine Wasserfrosch wurde in allen Bundesländern nachgewiesen. Seine Verbreitungsschwerpunkte liegen in Mittel- und Süddeutschland. In weiten Teilen Nordwestdeutschlands kommt P. lessonae nicht vor (Günther 1996 b). Die aktuelle Bestandssituation (TK25-Q Rasterfrequenz 2000 – 2018: 10,18 %, Kriterienklasse „selten“) ist aufgrund defizitärer und teilweise fehlerbehafteter Daten nur schwer einschätzbar. Bei vielen der gemeldeten P. lessonae-Beobachtungen dürfte es sich nämlich um P. esculentus gehandelt haben, da triploide Teichfrösche (sogenannte LLR-Genotypen) oft lessonae-ähnliche Merkmale (Gelbfärbung der Flanken und Oberschenkel, helle Schallblasen, großer und hoch gewölbter Fersenhöcker) aufweisen (Plötner 2010). Andererseits wird P. lessonae, der in Deutschland immer syntop mit dem Teichfrosch vorkommt, auch häufig übersehen, vor allem in Vorkommen, die nur geringe lessonae-Anteile aufweisen. Aufgrund der Bestimmungsproblematik (z. B. Tecker et al. 2017) wurde bei vielen Amphibien-Erfassungen erst gar nicht zwischen Teich- und Kleinem Wasserfrosch differenziert, so dass sich hinter „Wasserfrosch“-Nachweisen mitunter auch P. lessonae verbergen kann. Trotz dieser Einschränkungen erscheint das Ergebnis der Rasterfrequenzanalyse plausibel. Beim langfristigen Bestandstrend wird von einem Rückgang unbekannten Ausmaßes ausgegangen. Ein Rückgang kann aus dem zum Teil massiven Verlust von lessonae-typischen Laichgewässern (kleinere, pflanzenreiche, schwach saure bis saure, oligotrophe bis mesotrophe Gewässer mit moorigem Einzugsbereich) seit den 1960er Jahren abgeleitet werden. Dies ist beispielsweise für die Toteiskessel des Alpenvorlandes gut dokumentiert (Zahn et al. 2019). Lokale Populationsabnahmen sprechen dafür, dass auch der kurzfristige Bestandstrend bundesweit negativ ist, das genaue Ausmaß der Abnahme ist jedoch nicht bekannt. Insgesamt ergibt sich die Rote-Liste-Kategorie „Gefährdung unbekannten Ausmaßes“. Im Vergleich zur vorherigen Roten Liste wird die aktuelle Bestandssituation mit „selten“ und der kurzfristige Bestandstrend mit „Abnahme unbekannten Ausmaßes“ beurteilt (2009: „mäßig häufig“ und „gleich bleibend“). Die Einstufung in die Rote-Liste-Kategorie ,,Gefährdung unbekannten Ausmaßes“ ändert sich dadurch nicht. Der Kleine Wasserfrosch ist vor allem durch den Verlust und die Verschmutzung seiner Laich- und Wohngewässer sowie durch deren Nutzungsänderung (Fischbesatz, Umwandlung in Fischteiche) gefährdet (Plötner 2010, Zahn 2019). Gewässerverluste sind auf Meliorations- und Baumaßnahmen, sowie beschleunigte Sukzession bis zur Verlandung infolge hoher Nährstoffeinträge und in jüngerer Zeit auch infolge des Klimawandels zurückzuführen. In intensiv landwirtschaftlich genutzten Gebieten dürfte der regelmäßige Einsatz von Pestiziden und synthetischen Düngemitteln nicht unerheblich zum Rückgang der Art beitragen. Negative Effekte hat zudem die Umwandlung von artenreichen Wiesen in strukturarmes Grün- oder Ackerland. Eine Verdrängung durch den Teichfrosch im Zusammenhang mit dessen hybridogenetischen Reproduktionsmodi (Übersicht bei Plötner 2005) und der großen ökologischen Plastizität der Hybridform wird ebenfalls als potenzieller Gefährdungsfaktor diskutiert (Günther 1990, Plötner 2018). Der konsequente Schutz der Laich- und Wohngewässer ist zweifellos die wichtigste Maßnahme zum Schutz der Art. Oft sind wenige Gewässer mit optimalen Bedingungen für die Reproduktion (besonnt, reich an submerser Vegetation, ohne Fischbesatz) für die Existenz einer Metapopulation entscheidend. Bei Amphibien-Erfassungen sollten solche Gewässer identifiziert (Quantifizierung des Reproduktionserfolgs) und in den Fokus von Schutzmaßnahmen gestellt werden. Auf den strengen Schutz individuenreicher Wasserfroschpopulationen mit hohen Anteilen des Kleinen Wasserfroschs sollte deshalb besonders geachtet werden (Günther 1996 b). Entsprechend den örtlichen Gegebenheiten sind alle Möglichkeiten zur Verbesserung der Wasserbilanz zu nutzen. Keinesfalls dürfen die Gewässer über mehrere Jahre vollständig austrocknen. Verlandungstendenzen sind durch gezielte Maßnahmen, wie Anstauen der Gewässer, Entschlammung und Entlandung, entgegenzuwirken. Die Besonnung der Laichplätze sollte insbesondere bei kleineren Gewässern in Wäldern verbessert werden. Bei Anlage neuer Kleingewässer sind die artspezifischen Habitatansprüche zu berücksichtigen (Zahn 1996, Zahn 1997, Zuppke & Seyring 2015 a). Die Einrichtung von Pufferzonen um die Gewässer, in denen keinerlei Einsatz von Pestiziden und Düngemitteln erfolgen darf, und die Umwandlung von Äckern in artenreiches, extensiv bewirtschaftetes Grünland tragen zur Verbesserung der Qualität der terrestrischen Lebensräume bei. Generell sollten Landlebensräume, die unmittelbar an Laichgewässer grenzen, nur extensiv bewirtschaftet werden. In Agrarlandschaften sollten Wanderkorridore (Weg- und Ackerrandstreifen, Gräben, Hecken) zwischen Gewässern und Wäldern (Überwinterungsgebieten) gefördert werden (Zahn 2019).
<p>The present study was conducted to provide information about living coccolithophores from the northern Arabian Sea as potential proxies in palaeoceanographic studies. In all, 71 plankton samples from 16 stations collected in September 1993 were analysed for their contents of living coccolithophores. Absolute abundances range from less than 400 coccospheres per litre in surface waters to 35 000 spheres per litre at intermediate water depths. From 49 identified taxa, nine species contribute significant cell numbers of more than 2000 coccospheres per litre and comprise more than 10% of the communities in at least one sample. Important species are (in approximate order of cell abundances): Gephyrocapsa oceanica, Florisphaera profunda, Oolithotus antillarum, Calciosolenia murrayi, Umbellosphaera irregularis, Emiliania huxleyi, Umbellosphaera tenuis, Calciopappus rigidus, and Algirosphaera robusta. At most profiles, a vertical succession of coccolithophore species was found. Calciosolenia murrayi and C. rigidus were restricted to surface waters, whereas high numbers of F. profunda and A. robusta occurred at depths below 40 m. The coccolithophore communities reflected the local oceanographic situation and seemed to be more dependent on mixed layer depth and nutrient availability than on temperature and salinity changes. Additionally, synecologic competition with diatoms in part controlled the species composition and generally reduced the abundance of coccolithophores. Synecological and ecological tolerances of species were discussed with the help of cluster analysis.</p>
Die Asiatische Tigermücke Aedes albopictus ist als Überträger von Infektionskrankheiten (beispielsweise Chikungunya und Denguefieber) von enomer gesellschaftlicher und medizinischer Relevanz. Unter der globalen Erwärmung wird sich A. albopictus und wahrscheinlich auch die assoziierten Viren in kühlere Ökoregionen ausbreiten. Um eine wissenschaftliche und technische Basis auf dem Gebiet der medizinischen Entomologie und One Health zu etablieren, fokussiert der biologische und sozio-ökologische Forschungsplan der vorgeschlagenen Nachwuchsgruppe AECO auf (i) die Vektorbiologie der invasiven Stechmücke Aedes albopictus entlang eines natürlichen Klimagradienten und (ii) sozioökologische Aspekte, welche Präventions- & Kontrollmassnahmen in einem Chikungunya- und Dengue-epidemischen Land (Nepal) beeinflussen. Das Forschungsvorhaben AECO hat konkret zum Ziel 1.) die Kältetoleranz der invasiven Stechmücke Aedes albopictus auf physiologischer, ultrastruktureller und epigenetischer Ebene zu verstehen und 2.) signifikante sozial-ökologische Faktoren für deren Prävention und Bekämpfung in verschiedenen Ökoregionen zu identifizieren und zu vergleichen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 189 |
| Europa | 3 |
| Kommune | 2 |
| Land | 25 |
| Wissenschaft | 93 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 4 |
| Förderprogramm | 186 |
| Taxon | 3 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 6 |
| Offen | 190 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 174 |
| Englisch | 60 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Datei | 3 |
| Dokument | 5 |
| Keine | 90 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 97 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 166 |
| Lebewesen und Lebensräume | 195 |
| Luft | 150 |
| Mensch und Umwelt | 196 |
| Wasser | 146 |
| Weitere | 196 |