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.
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)
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.
Das Vorhaben zielt auf die Charakterisierung der Temperaturtoleranz von Krill und Salpen auf physiologischer und Transkriptomebene. Die Temperaturanpassungsexperimente mit den Salpen werden auf der FS POLARSTERN im antarktischen Sommer 2018 durchgeführt, wohingegen die TemperaturanpassungsExperimente mit Krill in Kingston, Tasmanien, Australien untersucht werden. Anhand der Daten werden individuenbasierte Populationsmodelle für Salpen und Krill erstellt. Die Modelle berücksichtigen insbesondere die Anpassungsfähigkeit der Individuen auf Umweltänderungen bezüglich raum-zeitlicher Änderungen des Meereises und Änderungen der Wassertemperatur. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Simulierung verschiedener Szenarien zum Konkurrenzverhalten zwischen Krill und Salpen-Populationen. Der Antarktische Krill (Euphausia superba) bildet einen zentralen Bestandteil der antarktischen Nahrungskette. Sämtliche Räuber (Pinguine, Robben, Wale) hängen direkt oder indirekt von hohen Beständen der Krillpopulationen ab. Die Krillfischerei ist mit über 230.000 t im Jahr (Stand 2013, FAO) die weltweit größte Fischerei von Krebstieren. In den letzten Jahren wurde festgestellt, dass die Krill-Populationen im Südpolarmeer besorgniserregend abnehmen. Langfristige Erwärmung und Veränderungen der Meereisbedeckung haben vermutlich deutliche Auswirkungen auf einzelne Tiere oder die gesamte Population des Krills. Während die Krillbestände sinken, ist zu beobachten, dass die Abundanzen von gelatinösen Organismen (Quallen und Salpen) weltweit, auch im Südpolarmeer zunehmen. In der Antarktis ist in den letzten Jahren ein signifikanter Anstieg von Salpen (Salpa thompsoni) zu verzeichnen. Innerhalb des Verbundprojektes PEKRIS werden im Südpolarmeer und im Labor Experimente durchgeführt, die in prognostische Modellsysteme eingearbeitet werden, um letztlich Vorhersagen zur Entwicklung der Krillpopulationen in einem sich erwärmenden Ozean treffen zu können. Die in PEKRIS generierten Daten können einen wichtigen Beitrag zum nachhaltigen Fischereimanagement für die Krillfischerei im Rahmen der Arbeiten der Kommission zum Schutze der marinen lebenden Ressourcen in der Antarktis (CCAMLR) leisten.
In Übereinstimmung mit der nationalen Bioökonomie-Strategie soll dieses Projekt biobasierte Produkte bereit stellen, die dazu beitragen, landwirtschaftliche Prozesse umweltfreundlicher und ressourcenschonender zu gestalten. Ziel ist ein besseres Verständnis der auf der genetischen und metabolischen Ebene ablaufenden Mechanismen und Prozesse bei der Produktion von Sekundärmetaboliten in Medizinal- und Aromapflanzen und die Nutzbarmachung dieses Wissens zur Verbesserung einzelner landwirtschaftlicher Prozesse. Wir beabsichtigen: 1.) Metabolom-forschungsansätze anzupassen und anzuwenden um damit Sekundärmetabolite zu identifizieren, mit denen dann aktiv der Schädlingsbefall landwirtschaftlicher Kulturen bekämpft werden kann; 2.) die Diversität und Quantität biologisch und pharmakologisch aktiver Substanzen genetischen Pflanzenmaterials aus extremen Habitaten zu charakterisieren; 3.) die Produktion dieser Metabolite durch Anzucht bei extremen Umweltbedingungen während der Kultivierung zu erhöhen. Die wirksamen Pflanzenextrakte und -verbindungen sollen als biobasierte Pflanzenschutzprodukte verwendet werden. Als Projektergebnis soll die Kooperation der verschiedenen Partner eine Auswahl neuer 'hocheffizienter' Pflanzen bereitstellen, die durch optimale Qualität und starke Resistenz, besonders im Hinblick auf den Klimawandel gekennzeichnet sind. Wir untersuchen den Einfluss des genetischen Hintergrunds und der Kultivierungsbedingungen ausgewählter Pflanzenarten und -kultivare aus dem Iran im Hinblick auf optimale Qualität, Resistenz und Stresstoleranz; wenden analytische 'Screening'-Methoden (e.g., LC-MS, GC-MS, Schwingungsspektroskopie-Techniken) an um objektive Daten aus dem individuellen Metaboliten-Profil zu erlangen; führen in-vitro und in-vivo Bioassays zur antifungalen und -bakteriellen Wirkung ausgewählter Extrakte und Substanzen durch; und korrelieren Metabolom-Daten mit den Bioassay-Daten. Die Förderung des Vorhabens erfolgt aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft erfolgt über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung.
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.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 194 |
| Land | 3 |
| Wissenschaft | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 2 |
| Förderprogramm | 191 |
| Taxon | 3 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 2 |
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|---|---|
| geschlossen | 5 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 178 |
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| Resource type | Count |
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| Weitere | 198 |