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GcBÜK400 - Cadmium im Oberboden

Cadmium verdient unter den Schwermetallen besondere Beachtung, da seine Toxizität für Tiere und Menschen erheblich größer als die anderer Schwermetalle ist. Als Akkumulationsgift wird es im Körper angereichert und kann dort über Jahrzehnte verbleiben. Auf Grund seiner chemischen Verwandtschaft zum Zink kommt es fast ausschließlich mit diesem vor, insbesondere in allen zinkführenden Mineralen (u. a. Zinkblende, Galmei) und Gesteinen. Die durchschnittliche Cd-Konzentration der Gesteine der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 0,1 mg/kg, in Böden finden sich Gehalte in der Regel 0,50 mg/kg. Im Gegensatz zu As und anderen Schwermetallen (z. B. Cr, Ni) ist in den oberflächennah anstehenden sächsischen Hauptgesteinstypen keine geochemische Spezialisierung auf Cd nachweisbar. Die petrogeochemische Komponente liegt im Bereich des Clarkwertes um 0,1 mg/kg. In den Erzlagerstätten ist Cd vor allem an die Zinkerze der polymetallischen hydrothermalen Gänge und teilweise an die Skarnlagerstätten und stratigen-stratiformen Ausbildungen gebunden (chalkogene Komponente). Seit Beginn der Industrialisierung gelangt Cadmium über die Emissionen der Buntmetallhütten, die Verbrennung von Kohlen und Erdöl und in jüngerer Zeit über Galvanotechnik, Müllverbrennung, Düngemittel, Klärschlämme und Komposte anthropogen in die Umwelt. Während in den Oberböden Nord- und Mittelsachsens niedrige Gehalte dominieren (Cd-arme periglaziäre sandige bis lehmige Substrate; Löss), kommt es in den Verwitterungsböden über Festgesteinen zu einer relativen Anreicherung. Eine Abhängigkeit vom Tongehalt ist insofern festzustellen, dass die sandigen Substrate gegenüber lehmigen Substraten etwas niedrigere Cd-Gehalte aufweisen. Auf Acker- und Grünlandstandorten sind im Vergleich zu den Waldstandorten im Oberboden höhere Cd-Gehalte anzutreffen, da infolge der sehr niedrigen pH-Werte unter Forst eine Cd-Mobilisierung und Verlagerung in größere Bodentiefen stattfindet. Besonders hohe Cd-Belastungen befinden sich im Freiberger Raum, die durch die geogene Cd-Anreicherung bei der Bildung buntmetallführender Erzgänge aber vor allem anthropogen durch die Verhüttung von Zinkerzen verursacht werden. Die höchsten Gehalte sind in den Oberböden in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte sowie in geringeren Konzentrationen östlich davon (in Hauptwindrichtung) festzustellen. Andere Lagerstättengebiete mit Zinkverzungen im Westerzgebirge und in der Erzgebirgsnordrandzone weisen nur schwach erhöhte Gehalte auf. Eine besondere Stellung bei der Belastung mit Cadmium nehmen die Auenböden der Freiberger und der Vereinigten Mulde ein. Durch die Abtragung von Böden mit geogen verursachten Anreicherungen im Einzugsgebiet und den enormen anthropogenen Zusatzbelastungen durch die Erzaufbereitung und die Hüttenindustrie, kommt es bei Ablagerung der Flusssedimente und Schwebanteile in den Überflutungsbereichen zu hohen Cd-Anreicherungen. In den Auenböden der Elbe und Zwickauer Mulde treten dagegen deutlich niedrigere Gehalte auf. Die geogenen und anthropogenen Prozesse führen im Freiberger Raum und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde zu flächenhaften Überschreitungen der Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) für Cadmium.

Genehmigte Fläche für die Austernaquakulturanlage im Nationalpark Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer 2017

Der Datensatz beinhaltet die in der naturschutzrechlichen Erlaubnis der Nationalparkverwaltung genehmigten Flächen für die Saatmuschelgewinnungsanlagen durch Hängekultur

Visualisierung mikrobieller Gemeinschaften auf marinem Mikroplastik: Identifikation, Interaktionen und Auswirkungen

Marines Mikroplastik (MMP) ist eine zunehmende anthropogene Verschmutzung in den Meeren. Der Einfluss auf marine Tiere, durch Verfangen und verschlucken von Plastikmüll, ist bekannt. Aber der Einfluss von MMP auf Mikroorganismen, wie Bakterien, Archaeen und Protisten, die die Basis der Nahrungsnetze bilden, ist kaum verstanden. Auf Grund der besonderen Eigenschaften von MMP, kann es als neues Habitat und als Transportmittel für bestimmte u.a. auch gesundheitsgefährdende Mikroorganismen dienen, die über lange Distanzen bis in entlegene Regionen transportiert werden können. Darüber hinaus kann MMP das Zusammenleben von Mikroorganismen in enger Nachbarschaft ermöglichen und die Stoffwechselwege vieler verschiedener Verbindungen beeinflussen. Um den Einfluss von MMP und ihrer assoziierten Mikroorgansimen auf marine Ökosysteme zu verstehen, müssen wir die Zusammensetzung und Interaktionen von mikrobiellen Gemeinschaften auf MMP identifizieren und ihre globale Ausbreitung untersuchen. Ich möchte die Diversität und die räumliche Verteilung von mikrobiellen Gemeinschaften auf MMP charakterisieren. Proben von MMP wurde bereits von meinem Gastinstitut in verschiedenen Meeresregionen (Atlantik, Pazifik, Indischer Ozean) gesammelt. Mein Ziel ist es: 1) zu identifizieren, welche Mikroorganismen auf MMP vorkommen; 2) die lokale Verteilung und Struktur der mikrobiellen Gemeinschaft auf MMP und in Experimenten auf Bioplastikpartikeln zu untersuchen; 3) zu verstehen, welche Mikroorganismen am stärksten mit der Polymer Oberfläche assoziiert sind; 4) herauszufinden, ob es charakteristische Mikrobiome auf MMP in verschiedenen Meeresregionen gibt und 5) zu untersuchen, welche Mikroorganismen MMP abbauen können. Die Chancen für die erfolgreiche Durchführung des vorgeschlagenen Projekts ist hoch, da präperierte Proben bereits in meinem Gastlabor vorhanden sind, an denen die innovative Mikroskopiertechnik namens CLASIFISH (Combinatorial Labelling and Spectral Imaging Fluorescence In Situ Hybridization) angewandt werden kann. Diese Methode ermöglicht es viele verschiedene Mikroorganismen und ihre räumliche Verteilung auf einem Plastikpartikel schnell und präzise zu identifizieren. Ich möchte diese Methode an Proben aus dem Atlantik und Pazifik anwenden, sowie Mikroben identifizieren, die im offenen Ozean Plastik abbauen. Zusätzlich möchte ich Inkubationsexperimente mit Bakterienkulturen, die bereits auf Plastik identifiziert wurden und in meinem Gastinstitut zur Verfügung stehen, auf Bioplastikpartikeln durchführen. Mit diesen Experimenten möchte ich herausfinden, wie sich mikrobielle Gemeinschaften auf Bioplastik über die Zeit entwickeln und ob bzw. wie diese Mikroben Plastik abbauen. Für diese Inkubationsexperimente möchte ich FISH, CLASIFISH, scanning electron microscopy sowie metagenomische und metatranscriptomische Ansätze verwenden.

DAM Schutz und Nutzen-2: Konzepte zur Reduzierung der Auswirkungen anthropogener Drücke und Nutzungen auf marine Ökosysteme und die Artenvielfalt, Vorhaben: Drifter als kosteneffizientes Instrument zur Überwachung der Meeresumwelt und Bewertung der Konnektivität zwischen marinen Schutzgebieten

Freiwillige Vereinbarung Schutz der Brandgansmauser mit der gewerblichen Fischerei (2021)

Diese Vereinbarung dient dem Schutz mausernder Vögel; insbesondere den Mausergebieten der Brandgänse. Aus der Vereinbarung: In den Monaten Juli und August eines jeden Jahres [wird] jedes Befahren folgender Gebiete [unterlassen]: Klotzenloch und Flackstrom nach Abgrenzung der vorliegenden Geoinformationen

Gemeinsame Vorteile von Integrität von Flüssen und Auen: Untersuchung der aquatisch-terrestrischen Verbindungen auf interkontinentaler Ebene

Fließgewässer- und Auenökosysteme zählen weltweit zu den am stärksten degradierten Lebensräumen, die unter einer Vielzahl anthropogener Belastungen wie Landwirtschaft, Urbanisierung und Entwaldung leiden. Diese Faktoren bewirken einen rapiden Rückgang der Biodiversität und der ökologischen Integrität. Angesichts der Tatsache, dass globale Schutz- und Wiederherstellungsbemühungen oft unzureichend sind - vor allem aufgrund der Beschränkung auf einzelne Ökosysteme und der begrenzten Reichweite der Initiativen - zielt dieses Projekt darauf ab, auf interkontinentaler Ebene die Zusammenhänge zwischen aquatischen und terrestrischen Ökosystemen zu erforschen und Ansätze für deren Schutz und Renaturierung zu entwickeln. Die Forschung beginnt mit einer Synthese des vorhandenen Wissens über die Renaturierung von Flüssen und Auen, um zu untersuchen, inwiefern aktuelle Projekte aquatisch-terrestrische Verbindungen berücksichtigen. Diese grundlegende Analyse ebnet den Weg für weiterführende empirische Untersuchungen. Anschließend wird die Untersuchung der gegenseitigen Vorteile der Wiederherstellungsbemühungen durch die Analyse der Beziehungen zwischen Gemeinschaften aquatischer Makroinvertebraten und terrestrischen Vogelpopulationen fortgesetzt. Dies wird tiefe Einblicke in die Gesamtintegrität der Ökosysteme und die Wechselwirkungen zwischen Auen- und Wasserhabitaten liefern. Um den Erfolg verschiedener Restaurierungsszenarien vorherzusagen und zu simulieren, werden in diesem Projekt fortschrittliche Techniken des Bayesian Structural Equation Modeling und hochauflösende globale Datensätze genutzt. Diese Modellierung wird die Auswirkungen von Veränderungen im Flussmanagement auf sowohl aquatische als auch angrenzende terrestrische Lebensräume analysieren. Die erwarteten Ergebnisse sollen die Umweltpolitik und Erhaltungsstrategien unterstützen sowie die Implementierung wichtiger internationaler Umweltrahmen fördern. Die gewonnenen Erkenntnisse werden eine wesentliche Grundlage für die Entwicklung von Strategien zur Ökosystemrestaurierung bieten, die direkt zur Verbesserung der globalen Biodiversität und ökologischen Resilienz beitragen. Diese Ergebnisse werden zukünftige Restaurierungsbemühungen leiten, um sicherzustellen, dass die Bedürfnisse sowohl aquatischer als auch terrestrischer Umgebungen effektiv adressiert werden.

Flächen für Saatmuschelgewinnungsanlagen im Nationalpark Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer 2020

Der Datensatz beinhaltet die in der naturschutzrechlichen Erlaubnis der Nationalparkverwaltung genehmigten Flächen für die Saatmuschelgewinnungsanlagen durch Hängekultur

Geobotanische Grundlagenuntersuchungen in Berliner Natur- und Landschaftsschutzgebieten

Charakteristik der Gebiete, stationaere Forschungseinrichtungen, Artenbestand, Pflanzengesellschaften, Veraenderungen, besonders unter dem Einfluss des Menschen, wissenschaftliche Bedeutung, Ausweisung der schutzwuerdigen Flaechen, erforderliche Erhaltungsmassnahmen.

Bericht zur Grundwasserbeschaffenheit im Land Brandenburg 2006 - 2012

Im Land Brandenburg stellt das Grundwasser die Grundlage der Trinkwasserversorgung dar und speist zu einem wesentlichen Anteil die Oberflächengewässer. Eine Kenntnis der Grundwasserbeschaffenheit ist daher essenziell für einen nachhaltigen und wirtschaftlichen Umgang mit der Ressource Wasser. Vielfältige anthropogene Einflüsse bedeuten eine Gefährdung für das oberflächennahe Grundwasser, die zu identifizieren und bewerten Aufgabe des Landesamtes für Umwelt (LfU) ist. Zusätzlich erfordern europäische Vorgaben wie die EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) die Kenntnis der natürlichen Hintergrundwerte, der hydrogeochemischen Grundwassereigenschaften sowie der anthropogenen Komponente an den Stoffkonzentrationen. Das LfU untersucht in regelmäßigen Abständen die Grundwasserbeschaffenheit des Landes Brandenburg. Der vorliegende Bericht umfasst Daten des Untersuchungszeitraums 2006 - 2012 von 1.460 Probenahmestellen an 1.287 Standorten. Die Analysen stammen überwiegend von Grundwassermessstellen des Landesmessnetzes sowie zusätzlich von externen und temporären Untersuchungsstandorten,die relativ gleichmäßig über das Land verteilt sind. Der Schwerpunkt bei der Auswertung lag auf dem wasserwirtschaftlich relevanten, oberflächennahen Hauptgrundwasserleiter.

Schutzgebietsmanagement zur Bewahrung der letzten intakten Regenwälder Zentralafrikas

Die Regenwälder des Kongobeckens erstrecken sich über mehrere Länder in Zentralafrika und bilden das zweitgrößte tropische Regenwaldgebiet der Welt. Seit Jahrtausenden bewohnen indigene Völker (Pygmäen) diese Wälder und stehen in engem Kontakt mit den Bantu-Völkern. Kolonialmächte nutzten bestehende Handelsrouten zur Ausbeutung der Wälder und siedelten die Einheimischen entlang von Straßen um. Die Holzindustrie begann im frühen 20. Jahrhundert und führte zu erheblichen Umwelt- und Sozialauswirkungen. Schutzgebiete wurden eingerichtet, um die Biodiversität zu erhalten, aber der Druck durch menschliche Aktivitäten nimmt zu. Das Sangha-Trinational (TNS) ist ein grenzüberschreitendes Schutzgebiet. Es wurde 2021 von der United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO) als Welterbestätte anerkannt und beherbergt viele Arten, darunter Waldelefanten (Loxodonta cyclotis) und westliche Flachlandgorillas (Gorilla gorilla). Das TNS fördert den Ökotourismus und stärkt die kulturelle Identität der Einheimischen. Trotz dieser Erfolge bedrohen illegale Jagd und Holzfällerei die Wildtierpopulationen und die Lebensgrundlagen der lokalen Gemeinschaften. Erfolgreiche Schutzgebiete erfordern effektive Überwachung, lokale Beteiligung, ausreichende Finanzierung und angemessene rechtliche Rahmenbedingungen. Das TNS, unterstützt von internationalen Organisationen, ist eines der bestverwalteten Gebiete im Kongobecken. Dennoch stellen illegale Jagd und Holzfällerei eine Bedrohung dar. Trotz erfolgreicher Schutzmaßnahmen, Tourismus und existierendem Treuhandfonds bleibt die Finanzierung schwierig. Die Wälder im Kongobecken, insbesondere im TNS, stehen vor erheblichen Herausforderungen: zunehmende Randdegradation, Brandrodung, Holzfällerei, Klimawandel, illegale Bergbauaktivitäten und Mensch-Wildtier-Konflikte. Langfristige Maßnahmen, Schutz- und Klimaschutzstrategien sowie nachhaltige Finanzierungsmechanismen sind entscheidend, um ökologische Werte zu bewahren und Konflikte zu minimieren.

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