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Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Fernerkundung des Gesundheitszustandes und des Jagderfolgs von Kaiserpinguinkolonien

Die Bewältigung der Auswirkungen anthropogener Veränderungen auf die Biodiversität ist eine der drängendsten wissenschaftlichen Herausforderungen, mit denen wir heute konfrontiert sind. Die Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels auf die marinen Ökosysteme ist jedoch trotz seiner wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Bedeutung stark unterfinanziert. Während bestimmte physikalische Parameter (Salzgehalt, Temperatur, etc.) relativ einfach und kontinuierlich per Fernerkundung gemessen werden können, ist die Überwachung durch ozeanographische Kampagnen logistisch ungleich aufwändiger. Vor allem das empfindliche Ökosystem der Antarktis ist besonders gefährdet und gleichzeitig nur schwer zu untersuchen. Daher besteht die Notwendigkeit, bessere Methoden zur Überwachung des Zustands von marinen Ökosystemen, insbesondere der Produktivität höherer trophischer Ebenen, in und um die Antarktis zu entwickeln. Ein effektiver Ansatz zur Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels auf marine Ökosysteme ist die Überwachung von Raubtier-Populationen. Raubtiere sind hochsensible Bioindikatoren, da sie von einer Kaskade von Einflussfaktoren betroffen sind, die sich entlang des Nahrungsnetzes aufsummieren. Kaiserpinguine regieren auf die Klimaerwärmung besonders empfindlich, da sie zur Nahrungssuche Tausende von Kilometern zurücklegen und dabei große Teile des Ozeans beproben. Zudem kehren sie immer wieder zur selben Kolonie zurück, wo sie relativ einfach untersucht werden können. Daher sind diese Tiere besonders geeignete Bioindikatoren.Wir haben kürzlich gezeigt, dass das "huddling" Verhalten von Kaiserpinguinen als Phasenübergang von einem flüssigen in einen festen Zustand beschrieben werden kann. Dieser Phasenübergang hängt von der gefühlten Temperatur ab, die neben der Umgebungstemperatur auch von der Windgeschwindigkeit, der Sonneneinstrahlung und der relativer Luftfeuchtigkeit beeinflusst wird. Kaiserpinguine ändern ihr Huddlingverhalten als Reaktion auf diese gefühlte Temperatur und durchlaufen bei einer bestimmten Übergangstemperatur einen Phasenübergang. Diese Phasen-Übergangstemperatur hängt in erster Linie von der Fettisolierung der Tiere ab. In diesem Projekt werden wir die Hypothese testen, dass wir durch die Beobachtung der Phasen-Übergangstemperatur die durchschnittlichen Energiereserven (Fettisolation) einer ganzen Pinguinkolonie abschätzen und zeitlich verfolgen können. Außerdem wollen wir nachweisen, dass sich aus der Phasen-Übergangstemperatur zu Beginn der Brutsaison (wenn die Tiere über die größten Fettreserven verfügen) sowohl der Jagderfolg als auch die Nahrungsversorgung eines großen Teils des Südozeans abschätzen lässt, da sich der Jagdradius der Kaiserpinguine über 300-500 km um die Kolonie erstreckt. Falls sich unsere Hypothese bestätigt, wäre dies ein wichtiger Meilenstein für eine nicht-invasive Fernerkundung des Zustands von Kaiserpinguinkolonien und damit des marinen Ökosystems großer Teile des Südozeans.

Eupolybothrus grossipes (C. L. Koch, 1847) Hundertfüßer und Doppelfüßer Extrem selten

Trotz Fehlens von Nachweisen seit über 160 Jahren war E. grossipes in der vorherigen Roten Liste nicht in die Rote-Liste-Kategorie „Ausgestorben oder verschollen“ eingestuft worden, sondern in „Daten unzureichend“. Er wurde erstmals aus der Umgebung von Garmisch-Partenkirchen (Koch 1862) unter dem Synonym Lithobius festivus L. Koch, 1862 erwähnt. Dank intensiver Untersuchungen konnte die Art in 2023 sieben Kilometer westlich von Garmisch-Partenkirchen wiederentdeckt werden. Sie benötigt warme Habitate mit reichlicher Sonneneinstrahlung, die vor starken Barfrösten geschützt sein müssen. Als wichtige pflanzliche Indikatorarten potenzieller Habitate können Rhododendron hirsutum und Erica carnea als Unterwuchs in lockeren, grasigen, von Kiefern und Fichten dominierten Wäldern in steiler Hanglage fungieren. Es wird eine Höhenstufe von ca. 900 bis 1.200m ü. NHN bevorzugt, weil in dieser Höhenlage nur wenig Verschattung durch umliegende Berge erfolgt und durch die daraus resultierende längere Besonnungsdauer ausreichend hohe Temperaturen herrschen. Auch die Verfügbarkeit von Totholz (rotfaule Stämme) ist für diese Art wichtig. Bislang ist sie aus Bayern nur von zwei Fundstellen vom Südhang des Kramermassivs bekannt. Die Art ist von Frankreich bis Griechenland südlich der Alpen verbreitet (Bonato et al. 2016) und erreicht in Deutschland die Nordgrenze ihrer Verbreitung. Sie dringt über den Brennerpass und Innsbruck bis nach Garmisch-Partenkirchen vor.

Ökologische und physiologische Auswirkungen auf Lavaeidechsen nach der Ausrottung invasiver Säugetiere auf einer Galapagos-Insel

Die Ausrottung invasiver Säugetiere ist ein Managementansatz, mit dem die negativen Auswirkungen invasiver Säugetierarten auf Inselökosysteme reduziert werden sollen. Die Veränderungen im Ökosystem und der Einsatz von Antikoagulanzien aus der Luft, die bei der Ausrottung eingesetzt werden, können jedoch unerwartete Auswirkungen haben, wie z. B. kaskadenartige Auswirkungen auf das Ökosystem und die Persistenz von Antikoagulanzien auf allen trophischen Ebenen, die noch nicht genau bekannt sind. Eine für 2023 geplante Ausrottungskampagne auf der Insel Floreana auf den Galapagos-Inseln und die Wiederansiedlung von 13 einheimischen Arten auf dieser Insel bieten die Gelegenheit, die Auswirkungen der Ausrottung von Arten und der Anwendung des Antikoagulans Brodifacoum auf das Ökosystem der Insel zu untersuchen. Mit Hilfe eines BACI-Design-Ansatzes sollen die möglichen negativen Auswirkungen einer subletalen Exposition dieses Giftstoffs auf eine bisher wenig untersuchte Gruppe, die Reptilien, untersucht werden. Lavaeidechsen sind in den Nahrungsnetzen der Galapagos-Inseln gut vernetzt und erfüllen mit der Verbreitung von Samen eine wichtige Funktion für das Ökosystem. Daher werden sie als Indikatorart verwendet, um die möglichen Auswirkungen auf die Reptilienpopulationen und die Auswirkungen auf das Ökosystem nach einer Ausrottung mit Brodifacoum zu untersuchen. Diese Forschung wird Erkenntnisse über die Auswirkungen dieses Giftstoffs auf Reptilienpopulationen und ihre jeweiligen Nahrungsnetze liefern. Die Forschungsarbeiten werden auch wertvolle Daten für die erfolgreiche Wiederansiedlung einiger einheimischer Arten nach der Ausrottung auf der Insel Floreana sowie für Ausrottungspläne und Wiederansiedlungen auf dem gesamten Archipel und weltweit liefern. Dies wird es uns ermöglichen, die Techniken zum Schutz der Inseln und unser Verständnis der Folgen von Ausrottungen für das Verständnis von Inselökosystemen zu verfeinern.

Algenaufwuchs und Gewaesserguete in Fliessgewaessern

Der Algenaufwuchs in Fliessgewaessern wird mit qualitativen und semiquantitativen Methoden untersucht. Grundlage dafuer stellt eine genaue Aufsammlung im Feld verschiedener Substrate in schnellfliessenden Gewaessern aber insbesondere von steinigen Substraten dar. Grundlage fuer alle weiteren oekologischen Untersuchungen stellt dabei die genaue Bestimmung dar, die fuer die meisten Algengruppen (Blaualgen, Gruenalgen, Chrysophyceen) moeglichst in lebendem Zustand erfolgt. Kieselalgen werden aus gereinigten Dauerpraeparaten bearbeitet. Hinsichtlich Gewaesserguetebeurteilung von Bild der Aufwuchsalgen wird eine gesamtbiozoenotische Betrachtungsweise (und insbesondere der Veraenderungen der Biozoenosen) der bisher meist ueblichen Indikator-Arten-Methode vorgezogen. Gleichzeitig werden physikalische und chemische Parameter duch die Abteilung fuer Limnologie am Institut fuer Zoologie der Universitaet Innsbruck erfasst.

LUCAS (Land Use and Land Cover Survey) SOIL Austria

Der Sauerstoffverbrauch von Gefluegelembryonen als Indikator fuer Fitness, Reproduktionsleistung und Verhalten

Sauerstoffverbrauch und mitochondriale Atmungsaktivitaet verschiedener Gewebe koennen als Kenngroessen des konstitutionellen Leistungsniveaus von Tieren dienen.Das Forschungsvorhaben soll Zusammenhaenge zwischen dem embryonalen Energiemetabolismus und dem Leistungsvermoegen im adulten Stadium aufzeigen. Das Interesse gilt insbesondere den Zusammenhaengen mitVitalitaet, Lege- und Mastleistung von Huehnern und Fasanen, aber auch den Beziehungen zu genetisch fixierten Verhaltensmerkmalen bei Japanischen Wachteln. Schliesslich dienen die Studien der Etablierung eines Systems zur Evaluierung der Einwirkung externer, chemischer und physikalischer Noxen toxikologischer und produktionstechnischer Natur auf den Gefluegelembryo. Die Untersuchungen werden an Bruteiern von Huehnern, Fasanen und Japanischen Wachteln durchgefuehrt. Die Erfassung des embryonalen Sauerstoffverbrauchserfolgt mit Hilfe einer eigens hierfuer entwickelten Variante der polarographischen Sauerstoffmessung mittels Clark- Zellen. Die Ergebnisse zeigen signifikante Zusammenhaenge zwischen embryonalem Sauerstoffverbrauch und den Schlupfraten, sowie den zu erwartenden Legeleistungen der adulten Tiere. Auch ein Zusammenhang mit genetisch determinierten Verhaltensmerkmalen bei Japanischen Wachteln konnte nachgewiesen werden. Moegliche Anwendungsbereiche der Methodik liegen in einer vorgezogenen und verkuerzten Leistungspruefung fuer Legehennen. Diese Moeglichkeit wird derzeit ueberprueft. Darueber hinaus laesst das System Moeglichkeiten zur Beurteilung chemisch- physikalischer Noxen und zur Optimierung von Produktionstechniken erwarten.

Algen als Indikatoren fuer Umweltbelastungen

In Suesswasserseen treten jedes Jahr Sukzessionen von Plankton-Algen auf, die ein charakteristisches Zeitmuster zeigen. Waehrend das Zeitmuster im Grundtyp durch den Gewaessertyp, die klimatischen Faktoren und durch trophische Wechselwirkungen mit dem Zooplankton determiniert wird, verursachen anthropogene Umweltfaktoren (Duengemittel, Biozide etc.) charakteristische Modulationen oder Entgleisungen dieser Muster, z.B. im besonderen 'Algenblueten'. Anhand von Daten aus dem Halterer Stausee - ein Trinkwasserreservoir der Gelsenwasser AG - werden Zeitreihenanalysen des Planktons einschliesslich multivarianter Kreuzkorrelationen mit chemischen Parametern durchgefuehrt. Ziel dieser Untersuchung ist das Identifizieren von belastungsspezifischen Typen des Sukzessionsmusters der Algen. Ein Sonderthema dieses Forschungsprojektes ist das Erproben von Algenmischpopulationen in kontrollierten Durchfluss-Fermenten. Am Beispiel der Schwermetalle Cadmium und Quecksilber wird ein Monitor-System aus der Wildform und eine heterotrophe Mutante von Euglena gracilis entwickelt.

Integriertes Vorlandmanagement in der Krummhörn

Sichtbarer Unterschied: der Ausgangszustand mit Grüppen und Entwässerungsgräben.... ...und nach den Arbeiten mit Prielen sowie Pionier- und Salzwiesenstadien. Auszug aus dem am 01. Juni erschienenen Jahresbericht 2025 des NLWKN Im nordwestlichen Ostfriesland realisiert der NLWKN seit 2025 ein zukunftsweisendes Projekt zur naturbasierten Transformation des Deichvorlands. Das etwa 23,4 Hektar große Gebiet ist ein ehemals künstlich aufgespültes Deichvorland südlich von Pilsum in der Krummhörn. Durch gezielte Geländeabsenkungen wird eine anthropogen, also von Menschen geschaffene in eine naturnahe Salzwiese umgestaltet. Das Vorhaben verbindet die Anforderungen der FFH-Richtlinie und des Masterplans Ems mit denen der Klimaanpassung und des Küsten- und Klimaschutzes. Die natürliche Entwicklung von Prielen sowie die Ansiedlung von Pionier- und Salzwiesenvegetation bestätigen die Wirksamkeit der um- und eingesetzten Maßnahmen. Im nordwestlichen Ostfriesland realisiert der NLWKN seit 2025 ein zukunftsweisendes Projekt zur naturbasierten Transformation des Deichvorlands. Das etwa 23,4 Hektar große Gebiet ist ein ehemals künstlich aufgespültes Deichvorland südlich von Pilsum in der Krummhörn. Durch gezielte Geländeabsenkungen wird eine anthropogen, also von Menschen geschaffene in eine naturnahe Salzwiese umgestaltet. Das Vorhaben verbindet die Anforderungen der FFH-Richtlinie und des Masterplans Ems mit denen der Klimaanpassung und des Küsten- und Klimaschutzes. Die natürliche Entwicklung von Prielen sowie die Ansiedlung von Pionier- und Salzwiesenvegetation bestätigen die Wirksamkeit der um- und eingesetzten Maßnahmen. Ökologische Ausgangssituation verdeutlicht dringenden Handlungsbedarf Ökologische Ausgangssituation verdeutlicht dringenden Handlungsbedarf Das im Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer gelegene Projektgebiet umfasst einen Deichvorlandbereich im äußeren Emsästuar zwischen der Leybucht und dem Rysumer Nacken am Dyksterkruger Heller. Historisch ist dieser Bereich durch Aufspülungen aus den Jahren 1972/73 geprägt, die primär als Schutzmaßnahme für den Hauptdeich dienten. Heute bildet das Vorland ein naturbasiertes Element des Küstenschutzsystems, welches durch ein durchgehendes Vorlanddeckwerk als Erosionsschutz gesichert ist und eine Deichfußentwässerung durch Gräben aufweist. Das aus Salzwiesen bestehende Deichvorland weist erhebliche ökologische Defizite auf, da es von kleineren und größeren Entwässerungsgräben geprägt ist. Aufgrund geringer Dynamik dominieren vor allem Queckenfluren die Vegetation. Gemäß der FFH-Richtlinie besteht aufgrund des schlechten Erhaltungszustands ein dringender Handlungsbedarf zur (Re-)Naturierung. Naturnahe Entwicklung und nachhaltiger Küstenschutz Naturnahe Entwicklung und nachhaltiger Küstenschutz Fachliche Grundlage für die Umgestaltung bildet der Vorlandmanagementplan für den Bereich der Deichacht Krummhörn. Dieser wurde in enger Abstimmung mit allen relevanten Stakeholdern entwickelt. Ziel der Maßnahme ist, eine naturnahe, morphologische Dynamik mit einer salzwiesentypischen Prielentwicklung zu ermöglichen und die Etablierung der unteren Salzwiesenstadien zu fördern. Hierfür wird eine flächenhafte Absenkung des Geländes auf das Niveau des mittleren Tidehochwassers (MThw) durchgeführt sowie der Tideeinfluss dieser Flächen über Furten als Absenkungen im Deckwerk gezielt wiederhergestellt. Zusätzlich werden funktionslose Entwässerungsgräben verfüllt und lokale Feuchtbereiche geschaffen. Parallel muss der Küstenschutz sichergestellt sein: Die Stabilität des Vorlands bleibt erhalten, und ein Sicherheitsabstand von 200 Metern zum Hauptdeichfuß garantiert weiterhin die notwendige Wellendämpfung und die Schutzfunktion für den Hauptdeich. Synergien entstehen zudem durch die Kleigewinnung: Das bei der Abtragung gewonnene Bodenmaterial wird für den Deichbau angrenzender Strecken verwendet. Die naturschutz- und küstenschutzfachliche Planung liegt in den Händen des NLWKN, Maßnahmenträger ist die Deichacht Krummhörn. Die bauliche Umsetzung erfolgt in drei Teilabschnitten, wobei zum Schutz der dort vorkommenden Vogelarten die Arbeiten außerhalb der Brutzeit durchgeführt werden. Im Jahr 2021/22 wurde bereits der erste Teilabschnitt mit einer Fläche von etwa 9,3 Hektar erfolgreich fertiggestellt. Ab 2024 folgte die Umsetzung der weiteren Abschnitte auf einer Fläche von rund 14 Hektar. Um eine natürliche morphologische Entwicklung zu initiieren, wird eine ebene Oberfläche hergestellt. Ein naturnaher Priel wird nur für die Sicherstellung der Entwässerung des Hauptdeiches vorgeprägt. Erste Ergebnisse bestätigen die gewünschte ökologische Entwicklung Erste Ergebnisse bestätigen die gewünschte ökologische Entwicklung Um die Entwicklung der Projektfläche zu dokumentieren, führt der NLWKN ein gezieltes Monitoring durch. Erste Ergebnisse zeigen, dass sich die erwartete positive morphologische und biologische Entwicklung rasch einstellt: Bereits in den ersten Jahren entwickeln sich naturnahe, fein untergliederte Prielstrukturen. In den neu geschaffenen Pionierzonen konnte ein biotoptypischer, fast flächendeckender Quellerbewuchs beobachtet werden. Der wiederhergestellte Tideeinfluss ermöglicht einen kontinuierlichen Sedimenteintrag in die Fläche und eine damit verbundene deutliche, räumlich variierende Sedimentation. Zwischen 2021/22 und 2025 wurde auf den Flächen ein Aufwuchs von 15 bis 20 Zentimeter durch das Monitoring festgestellt. In der Folge bilden sich bereits verschiedene Stadien der unteren Salzwiese aus, die durch die durch die Ansiedlung von Zeigerarten wie Andelrasen und Strandastern charakterisiert wird. Ausgangspunkt.... ...und Entwicklung des ersten Teilabschnitts drei Jahre nach der Maßnahmenumsetzung

Flechtenverbreitung im Siedlungsgebiet Koeln und Umgebung

Datensammlung zur Verbreitung bzw. Vorkommen epixyler und epipetrischer Flechten im Gebiet von Koeln und Umgebung. Langfristiges Ziel - Erstellung einer Verbreitungskarte dieser Flechten in Abhaengigkeit von Siedlungsdichte und Immissionsbelastung.

Pflanze als Indikator von Luftverunreinigungen

Die Pflanze als Indikator von Luftverunreinigungen ist wiederholt in Veroeffentlichungen des Projektleiters beschrieben worden. Keine Ermittlungen wurden bisher angestellt ueber die Auswirkungen nicht-toxischer Gase fuer die Vegetation, wozu jene Mengen von Kohlenoxid, Kohlendioxid und Stickoxiden gehoeren, die in der Humanmedizin bereits als toxisch gelten. Mit dem Benzinbleigesetz vom 5. August 1971 bzw. mit der Herabsetzung des Bleigehaltes ist nach vorhandenen Emissionsunterlagen ein beachtlicher Anstieg der CO-, CO2- und NOx-Menge zu verzeichnen, die sich in Kombination mit den warmen Autoabgasen in unmittelbarer Naehe der Autobahnen und Landstrassen auf den Ertrag auswirken muesste. Neben einem verstaerkten Gehoelzwachtum muesste diese Veraenderung wiederum beispielsweise zu einem Ertragsanstieg bei Nadelgehoelzen fuehren, was an einer 1969 angelegten Versuchspflanzung mit Picea pungens 'Glauca', die nach Inkrafttreten der 2. Stufe des Benzinbleigesetzes durch Abies nobilis 'Glauca' ersetzt werden soll, in unmittelbarer Naehe der Autobahn Ruhrgebiet-Koeln und bei verschiedenen Hoehen- und Weitenabstaenden von den Fahrbahnen untersucht wird.

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