Die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) mit ihren Bereichen Bank für Umweltproben und Bank für Humanproben ist eine Daueraufgabe des Bundes unter der Gesamtverantwortung des Bundesumweltministeriums sowie der administrativen und fachlichen Koordinierung des Umweltbundesamtes. Es werden für die Bank für Umweltproben regelmäßig Tier- und Pflanzenproben aus repräsentativen Ökosystemen (marin, limnisch und terrestrisch) Deutschlands und darüber hinaus für die Bank für Humanproben im Rahmen einer Echtzeitanalyse Blut-, Urin-, Speichel- und Haarproben studentischer Kollektive gewonnen. Vor ihrer Einlagerung werden die Proben auf eine Vielzahl an umweltrelevanten Stoffen und Verbindungen (z.B. Schwermetalle, CKW und PAH) analysiert. Der eigentliche Wert der Umweltprobenbank besteht jedoch in der Archivierung der Proben. Sie werden chemisch veränderungsfrei (über Flüssigstickstoff) gelagert und somit können auch rückblickend Stoffe untersucht werden, die zum Zeitpunkt ihrer Einwirkung noch nicht bekannt oder analysierbar waren oder für nicht bedeutsam gehalten wurden. Alle im Betrieb der Umweltprobenbank anfallenden Daten und Informationen werden mit einem Datenbankmanagementsystem verwaltet und aufbereitet. Hierbei handelt es sich insbesondere um die biometrischen und analytischen Daten, das Schlüsselsystem der UPB, die Probenahmepläne, die Standardarbeitsanweisungen (SOP) zu Probenahme, Transport, Aufbereitung, Lagerung und Analytik und die Lagerbestandsdaten. Mit einem Geo-Informationssystem werden die Karten der Probenahmegebiete erstellt, mit denen perspektivisch eine Verknüpfung der analytischen Ergebnisse mit den biometrischen Daten sowie weiteren geoökologischen Daten (z.B. Daten der Flächennutzung, der Bodenökologie, der Klimatologie) erfolgen soll. Ausführliche Informationen und eine umfassende Datenrecherche sind unter www.umweltprobenbank.de abrufbar.
Der Bericht richtet sich an Wissenschaftler, Behörden und die Öffentlichkeit. Er zeigt mittels Analysen an Meerestieren aus Nord- und Ostsee, ob diese mit krebserregenden Schadstoffen aus versenkter Weltkriegsmunition belastet sind. Dabei wurde die Entwicklung der zeitlichen Belastung von Miesmuscheln mit Sprengstoffen, die toxisch und krebserregend sind, s.g. sprengstoff-typischen Verbindungen, über die vergangenen 30 Jahre untersucht. Es konnte ein steter, geringfügiger Anstieg der Belastung gemessen werden. Bei Untersuchung der räumlichen Verteilung der Belastung von Sediment, Plattfischen und Muscheln in Nord- und Ostsee wurden diese Schadstoffe in Fischen und Sedimenten aus niedersächsischen Küstengewässern nachgewiesen. Bis auf die untersuchten Plattfische fanden sich keine Hinweise auf eine Anreicherung in der Nahrungskette. Dazu wurden Organe von Aalmuttern, Eiderenten, Schweinswalen und Seehunden untersucht. Als indirekter Nachweis für chemische Kampfstoffe wurde die Arsenbelastung der deutschen Nord- und Ostsee im Vergleich mit den Munitionsversenkungsgebieten analysiert und kein Zusammenhang festgestellt. Veröffentlicht in Texte | 129/2024.
Protein turnover is highly energy consuming and overall relates to an organism's growth performance varying largely between species, e.g., due to pre-adaptation to environmental characteristics such as temperature. Here, we determined protein synthesis rates and capacity of protein degradation in white muscle of the cold stenothermal Antarctic eelpout (Pachycara brachycephalum) and its closely related temperate counterpart, the eurythermal common eelpout (Zoarces viviparus). Both species were exposed to acute warming (P. brachycephalum, 0 °C + 2 °C/day; Z. viviparus, 4 °C + 3 °C/day). The in vivo protein synthesis rate (Ks) was monitored after injection of 13C-phenylalanine, and protein degradation capacity was quantified by measuring the activity of cathepsin D in vitro. Untargeted metabolic profiling by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy was used to identify the metabolic processes involved. Independent of temperature, the protein synthesis rate was higher in P. brachycephalum (Ks = 0.38–0.614 %/day) than in Z. viviparus (Ks= 0.148-0.379%/day). Whereas protein synthesis remained unaffected by temperature in the Antarctic species, protein synthesis in Z. viviparus increased to near the thermal optimum (16 °C) and tended to fall at higher temperatures. Most strikingly, capacities for protein degradation were about ten times higher in the Antarctic compared to the temperate species. These differences are mirrored in the metabolic profiles, with significantly higher levels of complex and essential amino acids in the free cytosolic pool of the Antarctic congener. Together, the results clearly indicate a highly cold-compensated protein turnover in the Antarctic eelpout compared to its temperate confamilial. Constant versus variable environments are mirrored in rigid versus plastic functional responses of the protein synthesis machinery.
Der Bericht richtet sich an Wissenschaftler, Behörden und die Öffentlichkeit. Er zeigt mittels Analysen an Meerestieren aus Nord- und Ostsee, ob diese mit krebserregenden Schadstoffen aus versenkter Weltkriegsmunition belastet sind.Dabei wurde die Entwicklung der zeitlichen Belastung von Miesmuscheln mit Sprengstoffen, die toxisch und krebserregend sind, s.g. sprengstoff-typischen Verbindungen, über die vergangenen 30 Jahre untersucht. Es konnte ein steter, geringfügiger Anstieg der Belastung gemessen werden.Bei Untersuchung der räumlichen Verteilung der Belastung von Sediment, Plattfischen und Muscheln in Nord- und Ostsee wurden diese Schadstoffe in Fischen und Sedimenten aus niedersächsischen Küstengewässern nachgewiesen. Bis auf die untersuchten Plattfische fanden sich keine Hinweise auf eine Anreicherung in der Nahrungskette. Dazu wurden Organe von Aalmuttern, Eiderenten, Schweinswalen und Seehunden untersucht.Als indirekter Nachweis für chemische Kampfstoffe wurde die Arsenbelastung der deutschen Nord- und Ostsee im Vergleich mit den Munitionsversenkungsgebieten analysiert und kein Zusammenhang festgestellt.
Due to changing temperature regimes in the North- and the Wadden Sea, a fish survey in the Sylt Rømø bight (SRB) was established in 2007 for at least ten years. The aim is to investigate the Wadden Sea fish fauna with special interest in changes of migration behavior, species composition and feeding habits. Since 2021 an assessment of the epibenthic species in the net hauls was included. Seven stations are sampled monthly inside the SRB. Two additional stations, one outside the bight, one close to the Danish border are sampled as references four times a year. For sampling a mini bottom trawl, total length 17 m, trawl opening 7 m, height 3 m with a mesh size of 36 mm in the wings, 16 mm in the mid part and 6 mm in the cod end is used. At every station one haul in the water column and another at the bottom are sampled, for 15 minutes at a speed of approximately 2 knots. The data will help to give a more detailed picture of food chains and energy flows inside the Wadden Sea.
The Underwater Visual Census (UVC) transects were carried out by scientific divers during the Heincke HE601 cruise focusing on developing and testing monitoring techniques at the Borkum Reef Ground and Sylt Outer Reef Marine Protected Areas. The UVC transects consisted of 1x1m sampling regions. To define these regions, divers used a 1m-long PVC pipe. At each sampling region, the diver spent approximately 1 minute counting and identifying, to the lowest taxonomic level possible, as many organisms as possible. The UVC transect provide insights into the general composition of key species, higher systematic groups and ecological guilds. Files included correspond to the observed organisms at each sampling region. Precise geographical coordinates for start/end of the transect, as well as that for individual sampling regions is unavailable.
A time-trend study was carried out for two important Baltic Sea species, blue mussel (1994-2017, 11 samples) and eelpout (1994-2017, 11 samples), to track the changes in levels of regulated persistent organic pollutants (POPs) and show potential increases in the levels of the contaminants of emerging concern (CECs). It was carried out utilizing gas chromatography-high-resolution mass spectrometry (GC-HRMS) based non-target screening (NTS). Data were acquired in two modes - electron ionization (EI) and electron capture negative ion chemical ionization (ECNI) to widen the contaminant coverage, and treated using a fast semi-automated NTS data processing workflow. The study revealed that >250 tentatively identified compounds show statistically significant temporal trends in Baltic blue mussel and eelpout. A large number of regulated substances, including but not limited to PCBs, DDTs and other organochlorine pesticides (OCPs), chlorobenzenes, and many polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), showed significant declining trends, as was expected. Their rates of decline were in good agreement with previously reported data. In contrast, increasing trends were observed for many CECs, some polycyclic aromatic compounds (PAHs), and hydrocarbons. The CEC group included, among others, four compounds, namely, one personal care product ingredient, 2-ethylhexyl stearate, one brominated compound 1,2,3,5-tetrabromobenzene and two intermediates 4-isopropoxyaniline and bilobol dimethyl ether, that were reported in marine biota for the first time to the best of our knowledge. Several compounds, including four CECs and two unknown brominated compounds, showed levels considerably higher than the common legacy pollutants (CB-153 and BDE-99), which might be taken into consideration for future monitoring and risk assessment. In addition, this work revealed the presence of a plethora of organoiodinated compounds that exhibited statistically significant temporal trends in the samples under study, which could be of future interest. © 2023 The Authors
Due to changing temperature regimes in the North- and the Wadden Sea, a fish survey in the Sylt Rømø bight (SRB) was established in 2007 for at least ten years. The aim is to investigate the Wadden Sea fish fauna with special interest in changes of migration behavior, species composition and feeding habits. Since 2021 an assessment of the epibenthic species in the net hauls was included. Seven stations are sampled monthly inside the SRB. Two additional stations, one outside the bight, one close to the Danish border are sampled as references four times a year. For sampling a mini bottom trawl, total length 17 m, trawl opening 7 m, height 3 m with a mesh size of 36 mm in the wings, 16 mm in the mid part and 6 mm in the cod end is used. At every station one haul in the water column and another at the bottom are sampled, for 15 minutes at a speed of approximately 2 knots. The data will help to give a more detailed picture of food chains and energy flows inside the Wadden Sea.
The Underwater Visual Census (UVC) transect was carried out by scientific divers during the RESTORE expedition on board the ship Arctic Ocean during September 2021, focusing on the monitoring oyster pilot reefs and the ecology of benthic assemblages in the Borkum Reef Ground marine protected area. Due to logistic problems, only one of the two planned transects was done. The UVC transect consisted of seven 1x1m sampling regions. To define these regions, divers used a 1m-long PVC pipe. At each sampling region, the diver spent approximately 1 minute counting and identifying, to the lowest taxonomic level possible, as many organisms as possible. The UVC transect provide insights into the general composition of key species, higher systematic groups and ecological guilds. Files included correspond to the UVC video, as well as the abundance of organisms at each sampling region. Precise geographical coordinates for start/end of the transect, as well as that for individual sampling regions is unavailable.
Abnehmende Belastung in Nordseeproben Blei wird in vielfältiger Weise von Menschen genutzt und kann bei Verarbeitung, Gebrauch und Entsorgung in die Umwelt gelangen. Es ist toxisch und kann sich in Organismen anreichern. 1971 trat das Benzinbleigesetz in Kraft, das bleihaltiges Benzin verbietet. Seither hat die Belastung von Menschen und terrestrischen Umweltproben signifikant abgenommen (siehe 'Kontrollinstrumente - Benzinbleigesetz'). In marinen und limnischen Proben war ein entsprechender Trend zunächst nicht zu erkennen, da Blei in Gewässern hauptsächlich im Sediment angereichert wird. Seit Beginn der Untersuchungen von Aalmutterlebern in den Jahren 1994 bzw. 2000 kann jedoch auch in den Proben aus der Nordsee eine Abnahme der Bleibelastung beobachtet werden. Eine vergleichbare Abnahme der Bleigehalte ist in Aalmutterlebern aus der Ostsee, die bei Untersuchungsbeginn bereits relativ niedrig Konzentrationen aufwiesen, nicht zu erkennen. Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche
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