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Die Sauerstoffisotopensignatur von organischer Substanz in Pflanzen und im Boden

Die Verwendung von Stabilisotopenverhältnissen zur Aufdeckung von Prozessen in der Umwelt erfordert ein tiefreichendes Verständnis, das für einige Elemente wie Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) im Boden vorhanden ist. Unsere vorigen Projekte zeigten grundlegende Unterschiede in der Reaktion der Wasserstoff (H)-Isotopenverhältnisse auf Umwelteinflüsse im Vergleich zu C und N auf. Das Sauerstoff (O)-Isotopensystem im Boden wurde bisher wenig beachtet. Es ähnelt dem von H hinsichtlich eines austauschbaren und eines nicht austauschbaren Anteils, wobei nur Letzterer ein aussagekräftiges Signal liefert. Die C- und N-Isotopensysteme sind dem von O ähnlich, da diese Elemente an biochemischen Reaktionen beteiligt sind, die durch extrazelluläre Enzyme katalysiert werden und mit einer Isotopenfraktionierung verbunden sind. Da in der spärlichen Literatur ein Zusammenhang zwischen den O-Isotopenverhältnissen in der organischen Substanz (OS) und dem Klima angenommen wird, könnte ein verbessertes Verständnis des O-Isotopensystems ein neues Instrument darstellen, mit dem sich subtile Auswirkungen des Klimawandels in Ökosystemen aufspüren lassen, die sonst übersehen werden. Unser übergeordnetes Ziel ist es, die Bedeutung der ?18O-Werte von nicht austauschbarem O in der organischen Bodensubstanz (OBS) in einem ökologischen Kontext aufzudecken. Wir planen, (i) den Anteil von austauschbarem O in der Pflanzenstreu und in der OBS zu quantifizieren, (ii) die Kinetik des O-Einbaus aus dem Umgebungswasser in die OS durch mikrobielle und extrazelluläre Enzymaktivität zu bestimmen, (iii) zu testen, ob der Abbau von OS mit einer O-Isotopenfraktionierung verbunden ist, und wenn ja, die scheinbare Netto-Isotopenfraktionierung zu quantifizieren, (iv) die Beziehung zwischen den ?18O-Werten des Niederschlags und dem nicht austauschbarem O-Anteil in der organischen Auflage im Wald zu untersuchen und (v) herauszufinden, ob die ?18O-Werte des nicht austauschbaren O in der OBS mit denen ausgewählter Biomarker korrelieren. Als Voraussetzung (WP1) muss der Einfluss von anorganischem O eliminiert werden. Wir werden (a) testen, ob eine Demineralisierungsmethode, die für H-Isotope etabliert wurde, auf O-Isotope übertragbar ist, und (b) eine neue Methode entwickeln, die auf der Extraktion von Oxyanionen und der Zerstörung der OS durch Vermuffelung basiert. Wir werden die zuverlässigste Methode auswählen und Experimente durchführen, um den Einbau von O und H aus dem Umgebungswasser und die damit verbundene Isotopenfraktionierung quantifizieren zu können (WP2). Dies wird durch eine Feldstudie ergänzt, in der die Anteile von austauschbarem O und H in der OS quantifiziert, die mittelfristigen Auswirkungen des O- und H-Einbaus aus dem Umgebungswasser sowie der Isotopenfraktionierung in den Systemen C, N, O und H und das Potenzial des O-Isotopensystems zusammen mit dem von H und/oder anderen Elementen, klimabedingte Prozessänderungen anzuzeigen, untersucht werden (WP3).

Klimagesteuerte Variabilität der Kohlenstoffisotope in für diatomeenspezifischen organischen Verbindungen (Biomarker) des Südpolarmeeres

Gegenstand des Vorhabens ist die organisch-geochemische Untersuchung von diatomeenspezifischen organischen Verbindungen (Biomarker) aus Sedimenten des Südpolarmeeres für die letzten ca. 150.000 Jahre. Diatomeen sind die wichtigsten Primärproduzenten südlich der heutigen Antarktischen Polarfront. Die Kohlenstoffisotope und Anteile der in den Sedimenten überlieferten Biomarker aus Diatomeen spiegeln unmittelbare Veränderungen in der Meerwasserchemie, ozeanischen Zirkulation und der Primärproduktivität wider und sind daher ein ausgezeichneter Indikator für klimagekoppelte Umweltveränderungen. Die Untersuchungen basieren auf etablierten Methoden der organischen Geochemie, Biomarkenanalytik und Isotopengeochemie und sind somit ohne methodische Neuentwicklungen durchzuführen.

Bakterien als neuer Biomarker zur besseren Überwachung und Steuerung von Biogasfermentern mit Rest- und Abfallstoffen, Teilvorhaben 3 (PFI): Co-Fermentation mit Rest- und Nebenprodukten unter Simulation hoher Raumbelastungen und Stickstofffrachten

EPI- CT : Europäische Kohortenstudie zum Krebsrisiko nach pädiatrischer Computertomographie

EPI- CT : Europäische Kohortenstudie zum Krebsrisiko nach pädiatrischer Computertomographie Die Langzeitrisiken für die Entwicklung strahleninduzierter Krebserkrankungen nach medizinischen computertomographischen ( CT ) Untersuchungen wurden bislang noch nicht direkt ermittelt. Wissenschaftlich nachgewiesen ist, dass Strahlenexpositionen größer etwa 100 Millisievert ( mSv ) bei Erwachsenen und größer etwa 10 Millisievert bei Kindern ein nachweisbar erhöhtes Krebsrisiko bergen. Auch unterhalb dieser Nachweisgrenzen ist davon auszugehen, dass Strahlenexpositionen mit einem zusätzlichen Krebsrisiko verknüpft sind. Weltweit ist eine Zunahme an CT -Untersuchungen bei Kindern zu beobachten. Bis heute ist jedoch nicht geklärt, ob diese Untersuchungen später zu nachweisbaren negativen Gesundheitseffekten führen können. Internationale Kohortenstudie In der europäischen EPI- CT Studie wurden erstmalig Krebsrisiken und dafür zugrunde liegende biologische Strahlenwirkungen nach diagnostischen CT -Untersuchungen in einer internationalen Kohortenstudie untersucht, an der über 1 Million Kinder teilnahmen. Ergebnisse und Berichte finden sich auf Seiten der Europäischen Kommission . Das Projekt wurde von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) koordiniert. Insgesamt nahmen 18 Zentren teil aus den Ländern Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Luxemburg, Niederlande, Norwegen, Spanien, Schweden und Großbritannien. In die Kohortenstudie gingen sowohl prospektive als auch retrospektive Daten bis 2013 ein. Für jedes Kind wurden über Monte-Carlo-Simulationen, die altersspezifische Phantome als Grundlage benutzten, organspezifische Dosiswerte abgeschätzt. Mit Hilfe nationaler Krebsregister wurden organspezifische Dosen und Tumorraten korreliert. Neben den epidemiologischen Untersuchungen wurden in einer kleineren Gruppe von Kindern verschiedene Biomarker in Blut- und Speichelproben untersucht, die Hinweise auf die biologischen Strahlenreaktionen und die Strahlenempfindlichkeit geben sollen. Gesundheitliche Risiken durch kindliche CT -Expositionen bewerten Ziel des Projektes war es abzuschätzen, wie hoch das Risiko ist, durch die Exposition mit niedrigen Strahlendosen in der Kindheit Krebserkrankungen sowie Leukämie auszulösen. Diese Untersuchung ist die zurzeit größte und statistisch aussagekräftigste Studie, um gesundheitliche Risiken durch kindliche CT -Expositionen bewerten zu können. Die Ergebnisse helfen, den Strahlenschutz zu verbessern, die Strahlendosen von CT -Expositionen zu minimieren und die Forschung im Niedrigdosisbereich voranzutreiben. Das Projekt wurde im Rahmen des europäischen Forschungsprogramms EU FP7 (n°269912) finanziert. BfS führte eine Machbarkeitsstudie durch, um altersabhängige Strahlenempfindlichkeit anhand von Biomarkern im Blut zu untersuchen Das BfS führte innerhalb dieses Projektes eine Machbarkeitsstudie durch, um die altersabhängige Strahlenempfindlichkeit anhand von Biomarkern im Blut zu untersuchen. Gemeinsam mit klinischen Kooperationspartnern aus München (LMU, TUM, kinderchirurgische Einrichtungen) wurden in den Jahren 2011 und 2012 Blutproben von Kindern aus drei Altersgruppen, von Neugeborenen (Nabelschnurblut) über Kleinkinder (2 – 5 Jahre) bis zu Erwachsenen, gewonnen. Die Blutproben wurden auf verschiedene DNA -Schadensparameter nach Bestrahlung untersucht. Sie wurden in einem CT -Scanner in vitro bestrahlt und anschließend mittels γ H2AX Analyse auf entstandene DNA -Doppelstrangbrüche und mittels der Analyse von Chromosomenaberrationen auf DNA -Fehlreparaturprodukte untersucht. Die in vitro bestrahlten Blutzellen von Neugeborenen und Kleinkindern zeigten nach Bestrahlung eine 1,5fach erhöhte Rate an Chromosomenaberrationen im Vergleich zu Erwachsenen. Die Studie wurde durch die Ethikkommission der Bayerischen Ärztekammer genehmigt. Alle Teilnehmer beziehungsweise deren Erziehungsberechtigte wurden über die Studie informiert und vor der Blutabnahme um eine schriftliche Einverständniserklärung gebeten. Die Ergebnisse werden benötigt, um anschließend an einem größeren Kollektiv eine statistisch aussagekräftige Studie zu initiieren, mittels derer die alters- und geschlechtsabhängige Strahlenempfindlichkeit weiter untersucht werden kann. Stand: 02.02.2026

Plant wax composition of sediment core ROT21 from the Rotsee, Switzerland

This dataset contains compound-specific hydrogen (δ2H) and carbon (δ13C) isotope compositions and concentrations of long-chain n-alkanes and fatty acids (n-alkanoic acids) from the ROT21 sediment record of Rotsee, Central Switzerland (47°04′10″N, 8°18′48″E, 419 m a.s.l.). Sediment cores were retrieved in October 2021 using a UWITEC gravity corer, and the dataset spans the past ~13,000 years based on 19 radiocarbon dates (terrestrial and aquatic macrofossils) integrated with 210Pb and 137Cs profiles (see De Jonge et al., 2025). Laboratory analyses were conducted between February 2023 and November 2024 at the University of Basel. Sediment samples (~2–5 g) were sub-sampled, freeze-dried, spiked with internal standards (n-C19-alkanoic acid, n-C36-alkane, 2-octadecanone, and n-C21-alkanol), and extracted with dichloromethane/methanol (9:1, v/v) using an Accelerated Solvent Extractor (Dionex ASE 350, Thermo Fisher Scientific). Following saponification, neutral fractions were separated via silica gel chromatography, and fatty acids were converted to fatty acid methyl esters (FAMEs). Both n-alkanes and FAMEs were further purified to isolate saturated compounds using AgNO3-impregnated silica gel columns, then analyzed and quantified by gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID). Peak areas were normalized to recovery standards to account for potential losses during sample handling, and compounds were identified by comparison with external standards. Compound-specific δ2H and δ13C values were determined by gas chromatography-isotope ratio mass spectrometry (GC-IRMS) and normalized to the VSMOW-SLAP (δ2H) and VPDB (δ13C) scales. Analytical precision was ±3-5 ‰ for δ2H and ±0.2–0.3 ‰ for δ13C. The dataset was generated to reconstruct past hydroclimate and vegetation dynamics in Central Europe using plant wax δ2H records. Full methodological details are provided in the study: Central Europe hydroclimate since the Younger Dryas inferred from vegetation-corrected sedimentary plant wax δ2H values (Santos et al., 2026).

A multi-biomarker approach using caged blue mussel, Mytilus edulis, on three World War shipwrecks in the North Sea

This dataset contains results from a field-based exposure study assessing the biological effects of submerged munitions on the marine bivalve Mytilus spp.. Mussels were collected from Sylt Island (North Sea) and exposed at three historic munition wrecks: SMS Mainz (Germany), KW58 Hendericus (Belgium), and UC30 (Denmark). At each site, mussel cages were deployed directly on or near the wreck structures for several weeks. After recovery, mussels were assessed for mortality and dissected for histochemical and biochemical analyses. Tissues (gills, mantle, and digestive gland) were examined for histological biomarkers including lipofuscin, glycogen, neutral lipids, as well as sex and gonadal maturity. Enzymatic activities of catalase (CAT) and glutathione S-transferase (GST) were measured spectrophotometrically and normalized to protein content.

Cheilanthane ratios in Mesoproterozoic to Early Paleozoic rocks

This data set contains values on the cheilanthane (tricyclic terpenoids) ratios of C22/C21 and C24/23 from Mesoproterozoic to Silurian rocks of global distribution. Lipid extractions were performed following standard protocols. The yield was contamination-controlled via exterior vs. interior comparison of individual peak concentrations. Values were obtained via integration of multiple-reaction-monitoring (MRM) measurements. In comparing our data of cheilanthane ratios to that reported for younger rocks and oils, we noticed consistently lower C24/C23 values in our samples, suggesting a bimodal character of cheilanthane distribution in time. We tentatively attribute this to the rise of a source of oxidatively decarboxylated cheilanthatriol derived from ferns. Fossil cheilanthanes likely represent a composite mixture of various biological sources, whose secular patterns may record more than the Paleozoic rise of terrestrial plants presented here.

Erdölproben des BGR-Erdölarchivs für Deutschland (WMS)

Die Punktdarstellung (WMS) zeigt Proben aus dem BGR-Erdölarchiv, die für die Bundesrepublik Deutschland an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) vorliegen. Sie zeigt die Standorte und ausgewählte Informationen zur Bohrung, wie den Bohrungsnamen und den NIBIS-BohrIdentifier (NIBIS Kartenserver des Landesamtes für Bergbau und Geologie Niedersachsens). Die Erdöle liegen in unterschiedlichen Mengen vor und werden in der Regel gekühlt gelagert. Zu vielen Proben hält die BGR geochemische Daten vor, wie relative Anteile an aliphatischen und aromatischen Bestandteilen, die isotopische Zusammensetzung (delta13C) von Erdölfraktionen und Verhältnisse ausgewählter aliphatischer Kohlenwasserstoffe und Biomarker (speziell Sterane und Hopane). Proben sowie Daten sind nur nach rechtlicher Klärung durch den Bohrungsbesitzer möglich. Eine Kontaktherstellung durch die BGR ist möglich.

Erdölproben des BGR-Erdölarchivs für Deutschland

Die Punktdarstellung zeigt Proben aus dem BGR-Erdölarchiv, die für die Bundesrepublik Deutschland an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) vorliegen. Sie zeigt die Standorte und ausgewählte Informationen zur Bohrung, wie den Bohrungsnamen und den NIBIS-BohrIdentifier (NIBIS Kartenserver des Landesamtes für Bergbau und Geologie Niedersachsens). Die Erdöle liegen in unterschiedlichen Mengen vor und werden in der Regel gekühlt gelagert. Zu vielen Proben hält die BGR geochemische Daten vor, wie relative Anteile an aliphatischen und aromatischen Bestandteilen, die isotopische Zusammensetzung (delta13C) von Erdölfraktionen und Verhältnisse ausgewählter aliphatischer Kohlenwasserstoffe und Biomarker (speziell Sterane und Hopane). Proben sowie Daten sind nur nach rechtlicher Klärung durch den Bohrungsbesitzer möglich. Eine Kontaktherstellung durch die BGR ist möglich.

Marmorkrebse als Bioreaktoren für wertvolle Bio-polymere, 'Bioökonomie International 2021: ChitoCray - Marmorkrebse als Bioreaktoren für wertvolle Bio-polymere'

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