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s/aquatische-organismen/Aquatische Organismen/gi

Wozu bauen Coccolithophoriden eine Kalkschale? Dient sie zum Schutz gegen Fressfeinde und Pathogene?

Coccolithophoriden sind eine Gruppe von ca. 200-300 marinen Phytoplanktonarten, die in allen Weltmeeren vorkommt. Sie besitzen die besondere Fähigkeit eine Kalkschale (Coccosphäre) zu bauen, die sie aus vielen kleinen Kalkplättchen (Coccolithen) zusammensetzen. Aufgrund ihrer Fähigkeit zu kalzifizieren sind sie ein wichtiger Bestandteil im Klimasystem, denn die Produktion von Kalk nahe der Meeresoberfläche führt zu einem vertikalen Gradienten der Seewasseralkalinität, beschleunigt den Kohlenstoffexport in die Tiefsee und erhöht die Rückstrahlung von einfallender Sonnenenergie von der Erdoberfläche ins Weltall. Trotz intensiver Forschung an der Physiologie der Kalzifizierung und dessen biogeochemischer Relevanz konnten wir eine der entscheidenden Fragen immer noch nicht beantworten: Wozu bauen Coccolithophoriden eine Kalkschale? Die Beantwortung dieser Frage ist von außerordentlicher Bedeutung, denn solange wir nicht wissen wozu die Kalkschale dient können wir auch nicht vorraussagen in welchem Maße sich die durch die Ozeanversauerung zu erwartende Abnhame in der Kalzifizierung negativ auf die Fitness dieser Lebewesen in ihrem natürlichen Lebensraum auswirkt. In dem hier vorgestellten Projekt möchten wir die Frage nach der Bedeutung der Kalzifizierung erforschen, indem wir untersuchen ob die Coccosphäre einen Schutz gegen planktonische Räuber, Bakterien und Viren darstellt. Dazu haben wir eigens einen experimentellen Ansatz entwickelt wobei kalzifizierte und dekalzifizierte Coccolithophoridentzellen zusammen mit deren Fressfeinden und Pathogenen kultiviert werden. Dieser Ansatz erlaubt es uns folgende Fragestellungen zu untersuchen: 1) Sind kalzifizierte Zellen besser in der Lage sich gegen Fraß und Infektion zu schützen als Zellen ohne Coccosphäre? 2) Bevorzugen Fressfeinde und Pathogene solche Zellen, bei denen die Coccosphäre entfernt wurde, wenn ihnen beides angeboten wird? 3) Sind Wachstum und Reproduktion von Fressfeinden und Pathogenen verlangsamt, wenn sie kalzifizierte Zellen fressen oder infizieren?

Ökologische Bewertungskriterien für Desinfektionsmittel und deren Adaptierung in der Desinfektionsmittel-Datenbank der Stadt Wien

Das Projekt ÖkoKauf der Stadt Wien hat es sich zum Ziel gesetzt, durch die Erstellung von ökologischen Kriterien, Pilotprojekte und durch Bewusstseinsarbeit das Beschaffungswesen im Magistrat Wien weiter zu ökologisieren. In diesem Rahmen widmete sich der Arbeitskreis 'Desinfektionsmittel unter der Leitung der Wiener Umweltanwaltschaft (WUA) der Aufgabe, für Hygienefachleute ein Instrument zur Beurteilung der Auswirkungen von Desinfektionsmitteln auf Gesundheit und Umwelt zu erstellen. Das Österreichische Ökologie-Institut führte eine Daten- und Literaturrecherche durch, das Umweltbundesamt nahm ergän-zende ökotoxikologische Tests an Wirkstoffen und -produkten vor und 'die umweltberatung ermittelte stationsbezogene Desinfektionsmittelverbräuche in Wiener Krankenanstalten. Die Recherche- und Testergebnisse zu Desinfektionsmittelwirkstoffen und -produkten wurden in einer vom IFZ konzipierten und von der Magistratsabteilung 14 realisierten Datenbank zusammengefasst. Um die ökotoxikologischen Produkteigenschaften vergleichbar zu machen, wurde vom IFZ ein Bewertungsraster entwickelt und in die Datenbank integriert. Dabei werden nachteilige Wirkungen auf die Gesundheit anhand von vier Wirkungskategorien erfasst: Akute Giftigkeit; Reizwirkung auf die Haut; Sensibilisierung, allergenes Potenzial sowie Erbgutschädigende, krebserzeugende und fruchtschädigende Eigenschaften. Zusammen mit der Berücksichtigung des Verhaltens in Oberflächengewässern (Abbauverhalten, Bioakkumulationspotenzial, Toxizität für Wasserorganismen) sowie dem Verhalten in Kläranlagen werden insgesamt sechs Bewertungszahlen generiert, die auf einer Skala von 1 (vernachlässigbar) bis 5 (sehr hoch) das gesamte Gefährdungsprofil des Stoffes beschreiben sollen. Das Gefährdungsprofil eines Handelsproduktes errechnet sich aus den Gefährdungsprofilen der darin enthaltenen Wirkstoffe anhand eines Algorithmus: Dabei wird die Annahme getroffen, dass die Produkteigenschaften von der Konzentration der darin enthaltenen Wirkstoffe abhängen. Bei der Bewertung ist außerdem zu gewährleisten, dass ein Wirkstoff mit einem hohen Gefährdungspotenzial angemessen berücksichtigt wird, auch und gerade wenn seine Konzentration im Produkt gering ist. In der Literatur wird dazu eine logarithmische Skalierung vorgeschlagen. Die Bewertung berücksichtigt derzeit die Wirkstoffe sowie Anwendungsverdünnungen. Die Zusammenfassung der Produkte in Verwendungs- bzw. Expositionskategorien ermöglicht letztlich eine vergleichende Bewertung. Da das Bewertungsraster gerade auf eine vergleichende Bewertung von Produkten abzielt, unterliegt er einer ständigen kritischen Diskussion, die auch häufig von den Herstellern geführt wird. Dieser Umstand sowie das Faktum von Produktlebenszyklen erfordern ein ständiges Update der in der Datenbank enthaltenen Informationen und eine Anpassung des Bewertungsmodells an den aktuellen Stand von Forschung sowie Standards der Stoff- und Produktpolitik.

Export von organischem Kohlenstoff aus Islands Gletschern: Quantifizierung, Herkunft und Kohlenstoffflüsse in Gletscherbächen

Gletscher sind bedeutende Speicher organischen Kohlenstoffs (OC) und tragen zum Kohlenstofffluss vom Festland zum Meer bei. Aufgrund des Klimawandels wird eine Intensivierung dieser Flüsse erwartet. Der Export von OC aus Gletschern wurde weltweit in verschiedenen Regionen quantifiziert, trotzdem liegen keine vergleichbaren Daten für Island vor, obwohl sich dort die größte europäische außerpolare Eiskappe befindet. Um die globalen Prognosen der glazialen Kohlenstofffreisetzung zu verbessern, ist es das Ziel dieses Pilotprojektes, den Export von gelöstem und partikulärem organischen Kohlenstoff (DOC, POC) aus Islands Gletschern erstmalig zu quantifizieren und neue Kooperationen mit isländischen Wissenschaftler/innen für gemeinsame zukünftige Forschungsprojekte aufzubauen. Hierzu werden 4 Feldkampagnen zu unterschiedlichen Jahreszeiten sowie Treffen mit isländischen Kollegen/innen durchgeführt. In jeder Feldkampagne werden von 23 Gletschern der Eiskappen Vatnajökull, Langjökull, Hofsjökull, Myrdalsjökull und Snaeellsjökull Eisproben entnommen, um die biogeochemische Diversität des glazialen OC zu charakterisieren sowie dessen Export in Verbindung mit Massenbilanzen zu quantifizieren. In Gletscherbächen werden Wasserproben entnommen, um den Austrag von OC direkt am Gletschertor zu bestimmen sowie die Kohlenstoffflüsse entlang von 6 Gletscherbächen mit unterschiedlicher Länge (2 km bis 130 km) beginnend am Gletschertor bis zur Mündung zu untersuchen. Wie sich der Gletscherrückgang langfristig auf ein Gletscherbachökosystem auswirkt, wird durch die taxonomische Bestimmung von Makroinvertebraten im Vergleich zur Bestimmung von Prof. Gíslason aus dem Jahre 1997 beurteilt. Gleichzeitig werden in diesem Gletscherbach Wasserproben zum eDNA-Barcoding entnommen, um eine rasche und gering invasive Methode zur laufenden Beobachtung des zukünftigen Einflusses der Gletscherrückgang zu entwickeln. Vor Ort werden Wassertemperatur, elektr. Leitfähigkeit, pH-Wert, gelöster Sauerstoff, Trübung und Chlorophyll alpha gemessen. Innovative Labormethoden (HPLC, DNA-Barcoding, Picarro, GC, TOC) werden zur Analyse des OC im Eis und Wasser (DOC, DIC, POC, Fluoreszenz, Absorption), der Nährstoffe (P-PO4, N-NO3, N-NO2, N-NH4), stabiler Isotope (18O, 2H), Chlorophyll alpha, CO2 und aquatischen Organismen eingesetzt. Die Anwendung statistischer Methoden (Faktorenanalyse, Hauptkomponentenanalyse) basierend auf Anregungs- und Emissionsmatrizen erlauben die Quellen des OC im Gletschereis sowie -schmelzwasser zu bestimmen und die räumliche Vielfalt des OC zu erklären. Das gewonnene Wissen wird zur Verbesserung globaler Prognosen glazialer Kohlenstofffreisetzung beitragen sowie einen intensiven Einblick in das glaziale Ökosystem geben. Für die antragstellenden Nachwuchswissenschaftler/innen entstehen vielversprechende Kooperationen mit isländischen Wissenschaftlern/innen, fokussierend auf die zeitlichen sowie räuml. Aspekte der glazialen Kohlenstoffflüsse sowie das Ökosystem Gletscher

Indikator: Eutrophierung von Flüssen durch Phosphor

<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>An mehr als der Hälfte aller Messstellen an deutschen Flüssen werden zu hohe Phosphor-Konzentrationen gemessen (Güteklasse II-III und schlechter).</li> <li>Messstellen mit hohen Phosphorkonzentrationen sind seit Beginn der 1980er Jahre um rund ein Drittel zurückgegangen. Extreme Belastungen treten nur noch selten auf (Güteklasse IV, III-IV und III).</li> <li>Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie ist, die Phosphorkonzentrationen in allen Gewässern bis spätestens 2030 so zu reduzieren, dass ein guter Zustand (Güteklasse II) erreicht wird.</li> <li>Dafür ist eine Änderung der Düngepraxis in der Landwirtschaft notwendig, und vor allem kleine Kläranlagen müssen die Phosphorelimination an den Stand der Technik anpassen.<br>&nbsp;</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>Die Gewässer in Deutschland sind mehrheitlich in keinem guten Zustand (siehe Indikatoren zum ökologischen Zustand der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/47329">Flüsse</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/47330">Seen</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/34049">Meere</a>). Der Eintrag von Phosphor in die Gewässer ist eines der größten Probleme, weil er ein übermäßiges Wachstum von Algen und Wasserpflanzen auslöst (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/eutrophierung">Eutrophierung</a>). Sterben diese ab, werden sie von Mikroorganismen zersetzt. Dabei wird viel Sauerstoff verbraucht. Sauerstoffdefizite im Gewässer wirken sich auf Fische und andere aquatische Organismen negativ aus; in Extremsituationen kann es zu Fischsterben kommen. Um die Eutrophierung zu vermeiden, muss vor allem die Belastung durch Phosphor verringert werden. Der Kartendienst <a href="https://gis.uba.de/maps/resources/apps/acp/index.html?lang=de">„Nährstoffe und Salze“</a> zeigt Phosphorkonzentrationen für ca. 250 Messstellen in deutschen Flüssen.&nbsp;</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>Anfang der 1980er Jahre wurden an fast 90 % aller Messstellen überhöhte Phosphorgehalte gemessen. Seit 2018 liegt der Anteil bei knapp 60 %. Innerhalb der unterschiedlichen Güteklassen sind deutliche Verbesserungen erkennbar: Insgesamt ist der Anteil der stärker belasteten Gewässer zurückgegangen. Zu dieser Verbesserung haben vor allem die Einführung phosphatfreier Waschmittel und der Ausbau der dritten Reinigungsstufe mit der Phosphatfällung in den größeren Kläranlagen seit den 1990er Jahren beigetragen.</p> <p>Anforderungen zur Reduzierung der Phosphorkonzentrationen in die Gewässer sind vielfältig: Nach der europäischen <a href="http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:32000L0060">Wasserrahmenrichtlinie</a>. (EU-RL 2000/60/EG) müssen alle Gewässer bis 2027 einen guten ökologischen Zustand erreichen. Die Düngeverordnung schreibt vor, auf Böden mit hohen Phosphorgehalten weniger Dünger auszubringen. Die Abwasserverordnung regelt, dass auch kleine Kläranlagen Phosphor nach dem Stand der Technik aus dem Abwasser entfernen. Gemäß Ziel 6.1.a der <a href="https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/nachhaltigkeitspolitik/die-deutsche-nachhaltigkeitsstrategie-318846">Nachhaltigkeitsstrategie</a> der Bundesregierung sind die Werte für Phosphor spätestens im Jahr 2030 einzuhalten.</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Die Bundesländer übermitteln dem Umweltbundesamt Messwerte von etwa 250 repräsentativen Messstellen. Für die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/gewaesser/fluesse/ueberwachung-bewertung/chemisch#textpart-1">Einordnung in eine Gewässergüteklasse</a> wird der Mittelwert der gemessenen Phosphor-Konzentration mit dem Wert verglichen, der für den guten ökologischen Zustand in dem nicht überschritten werden darf <a href="http://www.gesetze-im-internet.de/ogewv_2016/BJNR137310016.html">(OGewV 2016)</a>. Sie liegen je nach <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/fliessgewaessertyp">Fließgewässertyp</a> zwischen 0,1 und 0,15 mg/l Phosphor (bei einem Typ 0,3 mg/l) sowie in Übergangsgewässern bei 0,045 mg/l. Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> entspricht dem Anteil der Messstellen, die diese Werte nicht einhalten.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Lipid class composition of mesopelagic fish from the North Atlantic Ocean and the Western Mediterranean Sea

Mesopelagic fish collected during 3 field campaigns in 2020 were analysed for their lipid content. The sampling was conducted on 5 main locations; 2 stations in the Western Mediterranean Sea (September/October), 4 stations in the North Atlantic off the Iberian Peninsula (October), 4 stations in the Irminger Sea (July), 5 stations in the Iceland Basin (July) and 4 stations in the Northern Norwegian Sea (May). The fish were collected at distinct depth intervals, with different trawl types depending on the vessel. The database consists of 28 mesopelagic fish species belonging to 9 families and 5 genera. For each record, length and wet weight of the fish analysed is recorded with the wax ester (WE), triacylglycerol (TAG) and phospholipid (PL) values as % of total lipids (TL). Each data record is associated with information on the sampling location, geographic coordinates, month and year of sample collection, sampling gear and depth, taxonomic ranks (phylum, class, order, family), and number and replicates analysed. The lipids were extracted following Folch's extraction method (Folch et al. 1957), which was implemented on whole fish or a weighted sub-sample of a homogenized whole fish. Individual lipid classes were separated by Thin Layer Chromatography (TLC). A lipid sample was spotted onto silica-coated quartz rods, (chromarods; SES GmbH) and the lipid classes separated by development in two solvent systems: hexane/diethyl ether/acetic acid (60:17:0.2, by volume) followed by hexane/diethyl ether (96:4 vol/vol). The analysis was performed using an Iatroscan MK 5 TLC-FID analyser.

Ökophysiologie polarer Algen: Wechselwirkungen zwischen Bakterien und Eisdiatomeen insbesondere beim Oxidationsschutz

Bei zahlreichen Stoffwechselvorgängen in Organismen kommt es zur Bildung von reduzierten Sauerstoffformen wie Wasserstoffperoxid, Superoxidanionen oder des Hydroxylradikals. Marine Eisdiatomeen bilden zusammen mit anderen Mikroorganismen im Packeis in den Salzlaugenkanälchen eine eigenständige Meereisgesellschaft. Diese Kanälchen zeichnen sich durch extreme Umweltbedingungen aus (Licht, Salinität, Temperatur, hohe Zelldichten), die eine vermehrte Bildung von aktivierten Sauerstoff Spezies begünstigen. Bei Untersuchungen zum Oxidationsschutz der Eisdiatomee Enteromoneis kufferathii MANGUIN wurde festgestellt, dass diese in Gesellschaft mit epiphytisch lebenden Bakterien vorkommen. Die Ergebnisse ergaben, dass die Bakterien maßgeblich an der Entgiftung der Oxidantien beteiligt sein können, so dass die Vermutung einer symbiotischen oder kommensalistischen Beziehung naheliegt. Es soll die Art der Bakterien/Algen-Wechselwirkung näher untersucht und der jeweilige Anteil an Oxidationsschutzsystemen (enzymatisch oder durch Schutzsubstanzen) überprüft werden, um die These vom gegenseitigen Schutz vor Sauerstoffradikalen zu überlegen. Die Bakterien werden charakterisiert und ihr Einfluss auf das Wachstum von E. Kufferathii und anderen Algen der Eislaugengesellschaft wird untersucht. Elektonenmikroskopische Aufnahmen (TEM/REM/LSM) sollen Aufschluss über die Art des Kontaktes zwischen Algen und Bakterien geben.

Entwicklung und Anwendung der Bioindikationsverfahren fuer besonders geschuetzte Teile von Natur und Landschaft und oekologische Beitraege der Landschaftsplanung

Mittels geeigneter Zeiger- oder Monitororganismen und ihrer Teilorgane, z.B. Flechten, Moose, Baumborken, Artengruppen von Pflanzen und Tieren, Fangpflanzen, werden methodisch vergleichend Belastungsunterschiede und Belastungstrends, insbesondere durch Last- und Fremdstoffe in Luft, Wasser und Boden diagnostiziert. Daraus koennen meliorative Massnahmen abgeleitet werden, die in Gutachten, Landschaftsplaenen und Umweltvertraeglichkeitspruefungen verwendbar sind.

Ökologie und Evolution von dunklen Materiepilzen in aquatischen Biofilmen

In der aquatischen Umwelt zeigen Pilze starke Interaktionen zu einer Vielzahl anderer Organismen, darunter Algen, Metazoen und Bakterien, die die pilzliche Diversifizierung vorangetrieben haben. Die Pilzevolution begann frühzeitlich in der aquatischen Umwelt. Die Verbindungen mit anderen Organismen führten zu vielen biotrophen Lebensweisen und einer großen phylogenetischen Vielfalt. Es ist wahrscheinlich, dass die frühen Wasserpilze bereits die funktionellen Merkmale ausbildeten, die zum Erfolg des Pilzreichs, als eine der vielfältigsten Organismengruppen der Erde, geführt hat. Trotz der recht umfangreichen Studien, die die Komplexität der aquatischen Mikrobiome untersuchen, sind weder die große phylogenetische Vielfalt der aquatischen Pilze noch die Wechselwirkungen der aquatischen Pilze mit anderen Organismen gut beschrieben. Dieses Paradoxon ist das Resultat von zu wenigen Studien, die aquatische Mikrobiome ganzheitlich untersuchen, und ist zudem auch der Tatsache geschuldet, dass die aquatischen Pilze nicht als solche erkannt werden. Wasserpilze erscheinen oft als unbekannte genetische Elemente ohne erkennbare Übereinstimmung mit unseren Datenbanken. Das veranlasste uns dazu, den Begriff Dunkle Materiepilze (DMP) zu etablieren, um die Unbekanntheit der frühen divergierenden Pilzlinien in der aquatischen Umwelt hervorzuheben. Einer der vielversprechendsten aquatischen Lebensräume zur Untersuchung von DMP und deren Wechselwirkungen mit anderen Organismen im kleinen Maßstab ist der aquatische Biofilm. Insbesondere heterotrophe Biofilme können einen hohen Anteil an DMP aufweisen, was die Aufklärung von DMP-Interaktionen und ökologischen Funktionen erleichtert. Es ist völlig unklar, welche organismischen Wechselwirkungen die Determinanten für die DMP in Biofilmen sind und inwieweit DMP die Biofilmstruktur beeinflussen. Das Verständnis der Ökologie und der Evolution von DMP bleibt aufgrund der Komplexität der natürlichen Gemeinschaften eine Herausforderung. Aufgrund der neuen methodischen Entwicklungen ist es nun jedoch möglich, durch Manipulationsexperimente an natürlichen sowie an Modell-Biofilmgemeinschaften eine konzeptionelle Sicht auf die DMP-Ökologie und -Evolution aufzubauen. Das Ziel der vorgeschlagenen Emmy Noether-Forschungsgruppe ist es, die grundlegende Ökologie und Evolution der aquatischen DMP zu verstehen. Durch die Kombination von Mikrodissektion, Hochdurchsatz-Kultivierung und molekularer Sequenzierung der nächsten Generation, werden wir herausfinden, wie und welche Pilz-Interaktionen mit Mikroben die gesamte Struktur und Funktion der mikrobiellen Gemeinschaft beeinflussen. Wir werden auch umfangreiche DMP-Barcode- und Genomdaten generieren, die als Schlüsselressourcen für das Erstellen einer robusten frühen Pilzphylogenie dienen werden, und es uns ermöglicht, die frühe Pilzevolution auf der Grundlage von Phylogenomik und biotrophen Interaktionen zu diskutieren.

Hälterung von Großmuscheln und Identifizierung geeigneter Habitate speziell für die Flussperlmuschel

Am Beispiel der bundesweit vom Aussterben bedrohten bzw. gefährdeten Großmuschelarten (GMA), Flussperlmuschel (Margaritifera margaritifera, FPM) und Malermuschel (Unio pictorum, MM), sollen Managementmaßnahmen zur nachhaltigen Etablierung und Wiederansiedlung umgesetzt werden. Zur Analyse, Bewertung und Lösung der sehr komplexen Gefährdungsursachen der GMA wird eine GMA-Datenbank entwickelt, welche das dezentrale Expertenwissen zusammenfasst und validiert. Ein auf der GMA-Datenbank aufbauendes Entscheidungshilfewerkzeug (EHW) wird zur Identifikation von Habitatdefiziten bzw. von geeigneten Pilothabitaten zur Wiederansiedlung der GMA entwickelt. Bei der Habitatauswahl werden zusätzlich die Auswirkungen des Klimawandels berücksichtigt. Notwendige Maßnahmen zur Optimierung identifizierter Habitate werden mit Hilfe eines Decision Support Systems (DSS) definiert und priorisiert. Diese Maßnahmen werden in enger Kooperation von Umsetzungs- und Wissenschaftspartnern als Best Practice-Beispiele für die Bestandssicherung der GMA-Populationen in Niederbayern und im sächsischen Vogtland erarbeitet, die dann Vorbildfunktion für Maßnahmen in anderen aktuellen oder potentiellen GMA-Lebensräumen haben (z.B. Hotspot OHT).

Etude de l'impact de la station d'epuration d'aire (ge) sur le rhone / etude hydrobiologique du rhone genevois (FRA)

Cette etude comprend deux objectifs: 1) dans le cadre d'une etude globale de l'extension de la step d'aire notre service a ete mandate par le dpt.Des travaux publics pour etudier l'impact des rejets de la step actuelle sur le rhone. 2) cette etude a ete etendue a tout le cours genevois du fleuve pendant une annee (24 campagnes d'analyses des eaux, 12 stations). Ce travail comprend des mesures physico-chimiques, des analyses bacteriologiques et l'etude de la faune benthique a l'aide de pieges immerges (substrats artificiels) et de pieges lumineux pour la capture des imagos. (FRA)

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