Die Stabilisierung von organischer Sustanz (OM) und von Nährstoffen im Boden ist an ihre Bindung an Minerale gekoppelt. Mineraloberflächen, im weiteren auch Mineralosphäre genannt, sind Zonen, in denen das Aufeinandertreffen von reaktiven Oberflächen und Bodenmikroorganismen zu komplexen biogeochemische Prozessen und Wechselwirkungen führt. Das Wechselspiel von mikrobieller Besiedlung sowie Sorption bzw. Freisetzung von organischer Substanz und Nährstoffen hat unmittelbare Auswirkungen auf die Speicherung und Verfügbarkeit von Kohlenstoff und Nährstoffen. Die Richtungen und Rückkopplungen der aufgrund von Umwelteinflüssen und Ökosystemfaktoren ablaufenden Entwicklungen sind nur unzureichend verstanden. Mit dem vorgeschlagenen Projekt nutzen wir die einmalige Gelegenheit, dass auf allen Versuchsflächen der Biodiversitäts-Exploratorien frische, unverwitterte Minerale (Illit, ein Tonmineral, und Goethit, ein Eisenoxid) seit 2015 den natürlichen Bodenbedingungen ausgesetzt sind. Auf diesen, durch unterschiedliche Eigenschaften gekennzeichneten Mineraloberflächen, planen wir eine koordinierte, interdisziplinäre Untersuchung der Auswirkungen von Landnutzung und Biodiversität auf die Veränderungen von mikrobiellen Gemeinschaften, der organischen Substanz und von Nährstoffen. Wir vermuten, dass sowohl Art und Intensität der Landnutzung als auch die Biodiversität Einfluss nehmen auf: (1) die Akkumulation und Zusammensetzung mineral-assoziierter organischer Substanz, (2) den Beitrag von Pflanzen und Mikroorganismen zur mineral-assoziierten organischen Substanz, (3) die Zusammensetzung der sich etablierenden mikrobiellen Gemeinschaften, (4) die Stabilität der mineral-assoziierten organischen Substanz, (5) die Nährstoffakkumulation in der Mineralosphäre sowie (6) die Eigenschaften der Mineralosphäre als Funktion der Bodentiefe. Diese Aspekte werden an den exponierten Mineralen sowie in dem sie umgebenden Boden untersucht. Dazu nutzen wir eine Reihe komplementärer, moderner Methoden aus den Bereichen Mineralogie, Biogeochemie, Mikrobiologie und Mikrobieller Ökologie. Folgende Eigenschaften sollen an den Mineralen zu untersucht werden: Oberflächeneigenschaften und der Nährstoffakkumulation, Radiokohlenstoffalter, chemische Zusammensetzung und Stabilität der mineral-assoziierten organischer Substanz, Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft, und Enzymaktivitäten. Unser gemeinschaftlicher Forschungsansatz wird erstmalig detaillierte und umfassende Einblicke in die sich unter unterschiedlichen Umweltbedingungen unter Grünland und Wald entwickelnden Mineralosphären ermöglichen.
Die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit (GerES = German Environmental Survey; ehemals Umwelt-Survey) ist eine breit angelegte Studie zur Erfassung der Schadstoffbelastung der Bevölkerung in Deutschland. In den einzelnen Erhebungswellen prüft das Umweltbundesamt regelmäßig, mit welchen potenziell gesundheitsschädlichen Substanzen und Umwelteinflüssen (Chemikalien, Schimmel, Lärm) die Menschen hierzulande in Berührung kommen. Analysiert wird, wie hoch die Belastung durch einzelne Umwelteinflüsse ist, woher einzelne Schadsubstanzen stammen, über welche Wege sie in den menschlichen Körper und in den Wohnraum gelangen und in welchem Umfang umweltassoziierte Beschwerden von den Befragten genannt werden. Die Studienergebnisse dienen als umweltpolitische Entscheidungsgrundlage zum Schutz und der Förderung der Gesundheit der Menschen in Deutschland. In der aktuellen Erhebungswelle (GerES VI), die in den Jahren 2023 bis 2024 in 150 Studienorten in Deutschland durchgeführt wird, werden ca. 1.500 Erwachsene im Alter von 18 bis 79 Jahren in ihren Haushalten aufgesucht. Bei den Teilnehmenden handelt es sich um nach einem wissenschaftlichen Verfahren aus den Einwohnermeldeämtern zufällig ausgewählte Personen. Die Interviewenden führen mit den Teilnehmenden ein ca. einstündiges standardisiertes und computergestütztes Interview und nehmen Trinkwasser- sowie Urinproben entgegen, die die Teilnehmenden nach Anleitung zuvor gewonnen haben. Bei einem zweiten Hausbesuch wird den Teilnehmenden durch ärztliches Fachpersonal eine Blutprobe abgenommen. Bei Unterstichproben werden zusätzlich verschiedene Luft- und Staubproben in den Haushalten genommen und dokumentiert. Mit dem Vorhaben erfolgt die qualitätsgesicherte Vorbereitung, Durchführung, Nachbereitung und Auswertung der Feldarbeit und ein Teil des Datenmanagements.
Hintergrund: Obwohl Nanopartikel und Kolloide (NPC) als Vektoren für P-Verluste und P-Neuverteilungen in Waldsystemen fungieren, fehlen grundsätzlichen Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen steuernden Umweltfaktoren und dem Schicksal, Transport und der zusammensetzung von NPC und ihrer P-Beladung. Wir postulieren, dass hydrologisch bedingte NPC-Verluste und -umverteilungen eine dreifache Gefahr für das langfristige biogeochemische Recycling von P in Waldökosystemen und damit die Ökosystemernährung darstellen. Projektziel: Aufklärung der Bedeutung und Steuerung von NPC-Verlusten und -umverteilungen für die langfristige Effizienz des P-Recycling in Waldökosystemen. Projekt-Hypothesen: Mobile Kolloide in Waldökosystemen entstammen hauptsächlich dem organischen Oberboden (alle WPs), (ii) Laterale Flüsse vom kolloidalen P während Starkregenereignissen begrenzen langfristig die maximale P-Wiederverwertungseffizienz von Waldökosystemen (WP1), (iii) P ist überwiegend mit organischen Kolloiden assoziiert und größtenteils bioverfügbar, was eine weitere Limitierung der P-Wiederverwertung im Wald darstellt (WP2), (iv) Die Kolloidverlagerung in Wäldern führt zu P-reichen und P-armen Stellen (laterale Umverteilung) bzw. zu einem P-Transfer aus oberflächennahen organischen Horizonten zum mineralischen Unterboden und damit zu einer P-Festlegung in diesem Horizont (WP3), und (v) Abnehmende atmosphärische Einträge von organischen Säuren und Kalkung erhöhen den pH Wert und reduzieren das austauschbare bzw. gelöste Al3+ im Waldoberboden, was die Mobilisierung bzw. den Verlust von kolloidalem P fördert (WP4). Methodik: Wir werden die Konzentration und Zusammensetzung von Kolloiden in den Wasserproben i) aus den Streulysimetern, ii) aus dem lateralen Fluss in Bodeneinschnitte (trenches) und iii) aus den Oberläufen von Bächen an den Versuchsstandorten in Bad Brückenau, Conventwald, Vessertal und Mitterfels bestimmen. Die Kolloide werden mittels Feld Fluss Fraktionierung fraktioniert bzw. isoliert und in Kombination mit ICP-MS, TOC und TN Analyse, sowie TEM gekoppelt mit Energiedispersiver Röntgenspektroskopie charakterisiert. Aufgaben/Arbeitspakete: WP1: Entnahme von Wasserproben aus dem lateralen Fluss in Bodeneinschnitten (trenches) (mit Puhlmann/Weiler und Julich/Feger). Entsprechend unserer Hypothese sollte die Gesamtmenge von NPCs aus präferenziellen Fließwegen, dem lateralen Fluss und den Oberläufen der freigesetzten Menge aus der organischen Bodenoberschicht gleich sein. WP2: Untersuchung der Bioverfügbarkeit der NPC aus dem 'interflow' und den Oberläufen durch Inkubationsexperimente mit Enzymen um Phosphatester und Inositol-Phosphate nachzuweisen (mit Kaiser/Hagedorn/Niklaus). (Text gekürzt)
Tausendfüßer (Diplopoda) gehören zu den ersten mehrzelligen Landbewohnern unseres Planeten und sind mit 12.000 beschriebenen Arten die drittgrößte 'Klasse' der Landarthropoden. Als Destruenten spielen sie eine wichtige Rolle bei der Streuzersetzung und im Nährstoffkreislauf des Bodens. Trotz ihrer langen evolutiven Geschichte und ihrer offensichtlich wichtigen Rolle bei der Kolonisierung des Landes ist die Morphologie der Diplopoda unzureichend erforscht. Dies trifft besonders auf artenarme Vertreter der 16 Ordnungen, wie Siphoniulida, Glomeridesmida, oder Siphonocryptida, zu. Dies bewegte einige Autoren zu Anmerkungen, dass unser Wissen über die Morphologie der Tausendfüßer in etwa auf dem Stand ist, welcher bei Insekten, Krebstieren und Arachnida bereits vor 100 Jahren erreicht wurde. Mit diesem Projekt werden wir die Wissenslücke im Bereich der Morphologie der Diplopoda schließen. Durch die Kombination von Synchroton Mikro-Computer Tomographie und Histologie sowie weiterer moderner Analysemethoden verfügen wir über die notwendigen Werkzeuge um unser Wissen über die Morphologie der Diplopoda grundlegend zu vertiefen. Unser Ziel ist erstens die Erstellung einer digitalen, frei zugänglichen und detailliert annotierten Sammlung von Synchroton Mikro-CT Scans und 3D Modellen von 48 Vertretern der Diplopoda welche alle Hauptgruppen dieser Tiergruppe umfassen und die komplette phylogenetische und morphologische Diversität der Tausendfüßer in bislang nicht dagewesener Weise abdecken. Zweitens werden wir die aus diesem Datenpool gewonnenen morphologischen Merkmale vergleichend analysieren und eine Phylogenie der Tausendfüßer erstellen, welche auf multiplen Merkmalskomplexen begründet ist. Insbesondere werden wir die Mundwerkzeuge, das Endoskelett, weibliche Genitalstrukturen, und die Tracheentaschenkonfigurationen untersuchen. Drittens werden wir mit einem geometrisch-morphometrischen Ansatz evolutionäre Formunterschiede ausgewählter Merkmalskomplexe quantitativ auf (a) phylogenetische Signale, (b) evolutionäre Allometrie, und (c) potentielle Korrelationen mit verschiedenen ökologischen Faktoren untersuchen. Dies wird unser Verständnis der morphologischen Anpassungen als Reaktion auf die für Tausendfüßer bedeutsamen Lebensräume erhöhen und könnte auch eine Rekonstruktion der ursprünglichen Umweltparameter zulassen, in denen die Vorfahren der rezenten Diplopoda das Land als Lebensraum kolonisierten. Unser Projekt liefert somit Informationen über die morphologischen Schlüsseladaptationen einer artenreichen Gruppe von Landarthropoden.
Die Steigerung ökologischer und sozio-ökonomischer Funktionen in tropischen Kulturlandschaften ist eine große Herausforderung. In diesem Projekt untersuchen wir oberirdische Biodiversitätsmuster und assoziierte ökologische Funktionen auf lokaler und Landschafts-Skala, wobei wir Tieflandregenwald, Kautschukplantagen und Palmölplantagen mit und ohne angrenzende Gewässer vergleichen. In Palmölplantagen untersuchen wir Insekten, Fledermäuse und Vögel sowie Herbivorie, Prädation, Parasitierung, Samenausbreitung und Bestäubung in Abhängigkeit von Management, Aufforstungen mit indigenen Baumarten sowie ISPO und RSPO Zertifizierung. Somit ist unser Projekt mit den ökologischen wie auch sozio-ökonomischen Projekten des SFB eng vernetzt.
Im Vergleich zu fossilen Energien greifen erneuerbare Energien wesentlich geringer in geologische und biologische Strukturen an Land und auf See ein, beanspruchen aber dezentral viel bzw. spezifisch geeignete Fläche. Da die zur Energieproduktion verfügbare Fläche qualitativ und quantitativ begrenzt ist, gehören zum künftigen Energiemix auch flächenextensive Technologien, die besonders wenig - etwa zur Nahrungsproduktion geeignete - Fläche beanspruchen, Teil einer Mehrfachnutzung sind oder für klassische Bauformen ungeeignete Standorte nutzen können. Eine dieser flächenextensiven und standortflexiblen Technologien ist die Airborne Wind Energie (AWE) - Höhenwindenergieanlagen. Als bislang im Raum weitgehend unbekannte Technologie stellt sich trotz, möglicherweise aber auch gerade wegen ihrer besonders extensiven Rauminanspruchnahme Fragen zur künftigen gesellschaftlichen Akzeptanz dieser Technologie. Dabei spielen, neben vermitteltem Wissen und rationalen Argumenten auch visuelle und akustische Wahrnehmungen, ästhetische Empfindungen und Beurteilungen sowie soziale Diskurse und Narrative eine akzeptanzbeeinflussende Rolle. In diesem Vorhaben werden für verschiedene Designvarianten der AWE Systeme, unter Berücksichtigung der optimalen Energieausbeute, die audiovisuellen Emissionen in Abhängigkeit der vielfältigen Design- und Umwelteinflüsse identifiziert und modelliert. Durch die Erweiterung bestehender Simulationsumgebungen für AWE Systeme mit diesen Emissionsmodellen wird eine ganzheitliche Analyse und Bewertung der Technologie hinsichtlich des potentiellen Beitrags zur Energiewende und gleichzeitig der, durch die lokalen Topographie- und Wetterbedingungen bedingten, Emissionswirkungen ermöglicht. Diese physikalische Simulation dient als Grundlage für die räumliche und energetische Bilanzierung von AWE Systemen, sowie für die mediale Visualisierungssimulation, welche ein Kernelement des Gesamtvorhabens darstellt und für die empirische Befragung genutzt werden soll.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 3291 |
| Kommune | 1 |
| Land | 238 |
| Wirtschaft | 2 |
| Wissenschaft | 32 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 762 |
| Ereignis | 13 |
| Förderprogramm | 2352 |
| Messwerte | 7 |
| Strukturierter Datensatz | 26 |
| Taxon | 4 |
| Text | 166 |
| Umweltprüfung | 15 |
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| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 1088 |
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| Language | Count |
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| Deutsch | 3323 |
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|---|---|
| Archiv | 13 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 2054 |
| Lebewesen & Lebensräume | 3505 |
| Luft | 1706 |
| Mensch & Umwelt | 3501 |
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