Subterrane Ökosysteme beherbergen eine breite Vielfalt spezialisierter und endemischer Organismen, die einen einzigartigen Bruchteil der globalen Vielfalt ausmachen. Darüber hinaus leisten sie entscheidende Beiträge der Natur für die Menschen – insbesondere die Bereitstellung von Trinkwasser für mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung. Diese unsichtbaren Ökosysteme werden jedoch bei den Biodiversitäts- und Klimaschutzzielen für die Zeit nach 2020 übersehen. Nur 6,9 % der bekannten subterranen Ökosysteme überschneiden sich mit dem ´Netzwerk von Schutzgebieten. Zwei Haupthindernisse sind für diesen Mangel an Schutz verantwortlich. Erstens bleiben subterrane Biodiversitätsmuster weitgehend unkartiert. Zweitens fehlt uns ein mechanistisches Verständnis der Reaktion subterraner Arten auf vom Menschen verursachte Störungen. Das DarCo-Projekt zielt darauf ab, subterrane Biodiversität in ganz Europa zu kartieren und einen expliziten Plan zur Einbeziehung subterraner Ökosysteme in die Biodiversitätsstrategie der Europäischen Union (EU) für 2030 zu entwickeln. Zu diesem Zweck haben wir ein multidisziplinäres Team führender Wissenschaftler in subterraner Biologie und Makroökologie zusammengestellt und Naturschutz aus einem breiten Spektrum europäischer Länder. Das Projekt gliedert sich in drei Arbeitspakete, die der direkten Forschung gewidmet sind (WP2-4), plus ein viertes (WP5), das darauf abzielt, die Verbreitung der Ergebnisse und das Engagement der Interessengruppen für die praktische Umsetzung des Naturschutzes zu maximieren. Zunächst werden wir durch die Zusammenstellung bestehender Datenbanken und die Nutzung eines kapillaren Netzwerks internationaler Mitarbeiter Verbreitungsdaten, Merkmale und Phylogenien für alle wichtigen subterranen Tiergruppen sammeln, einschließlich Krebstiere, Mollusken, Insekten und Wirbeltiere (WP2). Diese Daten werden dazu dienen, die Reaktionen von Arten auf menschliche Bedrohungen mithilfe der hierarchischen Modellierung von Artengemeinschaften (WP3) vorherzusagen. Die Vorhersagen der Modelle zur Veränderung der biologischen Vielfalt werden die Grundlage für eine erste dynamische Kartierung des subterranen Lebens in Europa bilden. Durch die Verschneidung von Karten von Diversitätsmustern, Bedrohungen und Schutzgebieten werden wir einen Plan zum Schutz der subterranen Biodiversität entwerfen, der das aktuelle EU-Netzwerk von Schutzgebieten (Natura 2000) ergänzt und gleichzeitig klimabedingte Veränderungen in subterranen Ökoregionen berücksichtigt (WP4). Schließlich versuchen wir durch gezielte Aktivitäten in WP5, das gesellschaftliche Bewusstsein für subterrane Ökosysteme zu schärfen und Interessengruppen einzuladen, die subterrane Biodiversität in multilaterale Vereinbarungen einzubeziehen. In Übereinstimmung mit dem europäischen Plan S werden wir alle Daten offen und wiederverwendbar machen, indem wir eine zentralisierte und offene Datenbank zum subterranen Leben entwickeln – die Subterranean Biodiversity Platform.
1994 wurden die verschiedenen an der NLOE-Forschungsstelle Kueste durchgefuehrten physikalisch-chemischen und biologischen Ueberwachungsuntersuchungen zu einem gemeinsamen Monitoring-Konzept zusammengefasst. Diese von Norderney und Hildesheim aus organisierte Ueberwachungstaetigkeit in den marinen Gewaessern des Landes Niedersachsen umfasst die Kompartimente Wasser, Boden und Organismen. Zentrale Messgroessen sind die Naehrstoffgehalte, die Belastung mit schaedlichen Spurenstoffen und die Zusammensetzung wichtiger Lebensgemeinschaften.
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.
Ziel der Forschungsarbeit ist die Klassifizierung von Boden-Biozönosen in ausgewählten Feldrainen. In drei Naturräumen (Lössböden der Jülicher Börde, Muschelkalkböden in Mainfranken und pleistozäne Sande bei Leipzig) werden typische Lebensgemeinschaften von Collembola und Gamasina (Taxozönosen) beschrieben. Der wesentliche Unterschied zu anderen Klassifikations-Ansätzen liegt in der induktiven Vorgehensweise: Biozönosen werden allein aufgrund der Artenzusammensetzung an den Standorten typisiert. Vegetationskundliche Kriterien dienen als entscheidendes Hilfsmittel zur Vorauswahl von Flächen mit ähnlichen Standortbedingungen. Hierbei wird gleichzeitig die aufgenommene Vegetation als ein weiteres Taxon der zu beschreibenden Biozönose angesehen. Die typische Artenzusammensetzung ist das integrierte Ergebnis aller denkbaren ökologischen Vorgänge. Ein Ziel der Arbeit ist somit die prospektive Formulierung von Erwartungswerten für Collembolen und Raubmilben auf der Basis vegetationskundlicher Daten. Es sollte daher möglich sein, dieses Mehrarten-System mit hoher Sensibilität zur Bioindikation von Standortveränderungen einzusetzen. Die Kenntnis der Artenstruktur wiederkehrender Lebensgemeinschaften kann der funktionellen Ökosystemforschung hilfreiche Hinweise bieten.
Ziel des im Aufbau befindlichen Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen fuer eine nachhaltige Sicherung und Entwicklung der Restbestaende hochgradig gefaehrdeter Pflanzen und Pflanzengemeinschaften der Stromtalwiesen (Verband Cnidion) am hessischen Oberrhein. Hierbei sollen praxisnahe Verfahren zur Renaturierung und zukuenftigen Nutzung von artenreichem Stromtalgruenland entwickelt werden. Die Basis hierfuer bilden folgende Untersuchungsschwerpunkte: - Analyse der bisherigen Renaturierungs- und Pflegepraxis hinsichtlich ihrer Effizienz fuer den Arten- und Phytocoenosenschutz, - Erhebung von Daten zur Autoekologie und Populationsbiologie wertbestimmender Pflanzenarten der Stromtalwiesen (u.a. Untersuchungen zur Standortbindung, zum Diasporenvorrat im Boden sowie zum Keimungs- und Etablierungsverhalten), - Erprobung von Renaturierungsverfahren zur gezielten Wiederansiedlung und Ausbreitung von seltenen Stromtalarten durch die Aufbringung von diasporenhaltigem Maehgut aus artenreichen Altbestaenden, - Entwicklung praxisnaher Konzepte fuer die zukuenftige Nutzung artenreicher Stromtalwiesen. Die durchgefuehrten Untersuchungen sollen neben bislang fehlenden Grundlageninformationen zur Syn-, Aut- und Populationsoekologie hochgradig gefaehrdeter Pflanzen und Pflanzengemeinschaften der Stromtalwiesen vor allem praktische Anleitungen fuer das zukuenftige Renaturierungs-, Pflege- und Entwicklungsmanagement in grossen Stromauen liefern.
Gegenstand des beabsichtigten Forschungsprojektes ist die Untersuchung der Molluskenfaunengemeinschaften des Brackwassers ausgewählter Sedimentationsräume des Oligozäns und Miozäns. In dieser Zeit nach dem Verschluss des Tethys-Ozeans entstanden infolge von Klimaveränderungen und des Rückganges des ursprünglichen zusammenhängenden Mangrovewaldes in Europa völlig neue Lebensbedingungen für die Molluskenfaunen randmariner Biotope. Die weite Verbreitung und der Austausch der Mollusken über planktonische Larven wurde eingeschränkt. Die Faunengemeinschaften der einzelnen Ablagerungsräume sollen in ihrer qualitativen und quantitativen Zusammensetzung erfasst werden. Eine sichere systematische Einstufung erfolgt besonders über die Analyse der Protoconche (Embryonal- und Larvalschalen), da ausgewachsene Schalen häufige Gehäusekonvergenzen aufweisen. Ziel der Untersuchungen ist es, die faunistischen Sukzessionen herauszuarbeiten, Gemeinsamkeiten in der Zusammensetzung der Biozönosen aber auch endemische (an einen Ort gebundene) Formen zu charakterisieren. Ein Vergleich mit bekannten Daten älterer Fossilien und von Vertretern moderner Faunenprovinzen soll einen umfassenden Einblick in die Evolution der Brackwassergastropoden im Känozoikum geben.
Die Humusform ist das Resultat der am Standort wirkenden Faktoren einschließlich der dort tätigen Bodenorganismen. Die Humusformenansprache kann daher als integrierende Methode zur Bewertung von Standorten herangezogen werden. Bisher ist nur für die terrestrischen Humusformen die Wechselbeziehung zwischen Morphologie und Standortfaktoren genauer charakterisiert. Systematische Untersuchungen zu Feucht- und Nasshumusformen fehlen. Die an Feucht- und Nassstandorten in der Regel erfolgende Akkumulation organischer Substanz ist nicht primär auf den (zeitweise) herrschenden Wasserüberschuss, sondern auf den damit einhergehenden Sauerstoffmangel zurückzuführen. Eine getrennte Betrachtung der beiden Parameter ist daher notwendig. An acht verschiedenen feuchten und nassen Waldstandorten in Nordrhein-Westfalen soll die Humusform makro- und mikromorphologisch beschrieben und mit wesentlichen Standortmerkmalen in Beziehung gesetzt werden. Des weiteren soll die Regenwurmzönose, als wichtiger Vertreter der Zersetzergemeinschaft, aufgenommen und ihre Wechselwirkungen mit den Standorteigenschaften und der Humusform untersucht werden. Um den Einfluss des Sauerstoffs unabhängig vom Wassergehalt auf die Profilmorphologie nachzuweisen, sollen Langzeitversuche durchgeführt werden. Über Diffusionsversuche im Labor soll außerdem die Bedeutung der Profilmorphologie für die Sauerstoffverfügbarkeit ermittelt werden.
Die Vorhersage und Anpassung der Gesellschaft an die Folgen des gegenwärtigen Klimawandels benötigt ein tiefes Verständnis der natürlichen, internen Wechselwirkungen an der Erdoberfläche, unabhängig vom Einfluss der Menschen. Die arktische Tundra und die borealen Wälder reagieren besonders sensitiv auf Klimaveränderungen und beeinflussen globale biogeochemische und biophysikalische Mechanismen maßgeblich, z.B. über ihr Feuerregime. Allerdings sind die langfristigen Wechselwirkungen zwischen Feuerregime, Vegetation und Klima weitestgehend unklar, obwohl gerade die langfristige natürliche Variabilität stark die kurzfristige Variabilität beeinflusst. Besonders unbekannt ist, ob und wie die derzeitig stark ansteigenden Temperaturen über der Arktis zu Verschiebungen der Biome und zu Veränderungen der Feuerregime führen. Daher wird dieses Projekt nordostsibirische Feuerregimeveränderungen während mehrerer plio- und pleistozäner Interglaziale untersuchen und dabei das einzige kontinuierliche Sedimentarchiv der letzten 3,6 Millionen Jahre nutzen: den ICDP-See El'gygytgyn. Mit einer Fokussierung auf Interglaziale verschiedener klimatischer Ausprägung (z.B. der Temperaturen) und Vegetationstypen (Tundra, sommergrüner, immergrüner Nadelwald) bearbeite ich die höchst-relevanten Fragen, was die Langfriständerungen der Feuerregime in den hohen nördlichen Breiten steuert ist - Klima oder Vegetation, und welche internen Feuer-Permafrost Interaktionen die Vegetation stabilisieren oder destabilisieren. Regionale Feuerregime werden untersucht über die Analyse von mikroskopischer Holzkohle als Proxy für Hochintensitätsfeuer, die für den immergrünen Nadelwald charakteristisch sind, und, von den gleichen Proben, die neuen sedimentären Proxies für Geringtemperaturfeuer - die Anhydrozucker Levoglucosan und seine Isomere. Diese Biomarker entstehen bei Biomasseverbrennung kleiner als 350 Grad Celsius, z.B. in den für die sommergrünen borealen Lärchenwälder charakteristischen Bodenfeuern. Um die Steuergrößen für Feuerregimeveränderungen zu identifizieren werden die Feuerrekonstruktion statistisch mit Vegetationsrekonstruktionen von Pollen und unabhängigen Klimarekonstruktionen aus dem gleichen Archiv bzw. aus der Kompilation regionaler und globaler Archive verglichen. Um zu quantifizieren, inwieweit häufige Feuer die Permafrostdegradierung und -erosion und damit die internen Vegetations-Permafrost-Interaktionen beeinflussen, werden die Feuerzeitreihen mit regionalen und lokalen Erosionsproxyreihen aus der neuen Auswertung von Korngrößendaten mittels Endmember-Modellierung verglichen. Dabei ermöglichen die Probennahme und die Analysestrategie robuste und quantitative Aussagen, unabhängig von der absoluten Altersunsicherheit der Proben. Dadurch wird das Projekt zu einem neuen und essentiellen Verständnis zeitskalenabhängiger Wechselwirkungen zwischen Klima, Feuer, Vegetation und Permafrost beitragen um die derzeitigen Umweltveränderung langfristig besser einordnen zu können.
Der Grasfrosch ist in ganz Deutschland verbreitet und in vielen Regionen durchaus die häufigste oder doch wenigstens eine der häufigsten Amphibienarten. Die TK25-Q Rasterfrequenz im Zeitraum 2000 bis 2018 ist nach der Rasterfrequenz der Erdkröte die zweithöchste (67,41 %). Dadurch fällt der Grasfrosch in die Kriterienklasse „sehr häufig“. Größere Regionen ohne ein Vorkommen gibt es kaum. Lücken können aber aufgrund mangelnder Erfassung scheinbar oder bei intensiver Landnutzung gelegentlich auch real bestehen. Das wird vor allem bei lokalen und regionalen Erfassungen deutlich, ist aber auch in nationalen Verbreitungskarten (DGHT 2018) feststellbar. Der langfristige Bestandstrend wird anders als in der letzten Roten Liste als sehr starker Rückgang bewertet. Die noch vergleichsweise häufige Art hat in den letzten 130 Jahren enorme Bestandseinbußen erlitten, die auf über 90 % geschätzt werden. Der Grasfrosch war vor der Intensivierung der Landwirtschaft auch auf Äckern, Wiesen und Weiden eine offenbar massenhaft vorkommende Art (z. B. Landois 1890, Landois et al. 1892). Auf Äckern sind Grasfrösche jedoch seit sehr langer Zeit nicht mehr zu finden und selbst im Grünland sind sie zu einer seltenen Erscheinung geworden. Beim kurzfristigen Bestandstrend wird von einer Abnahme der Bestände ausgegangen, deren Ausmaß jedoch unbekannt ist: Trotz dieser Unsicherheit schätzen fast alle Experten und Expertinnen der Bundesländer den kurzfristigen Bestandstrend als eindeutig negativ ein. Eine geeignete Methode, um zukünftig bessere Aussagen zum kurzfristigen Bestandstrend zu erhalten, wäre die Bestands- und Bestandsentwicklungsschätzung mittels Laichballenzählungen (Schlüpmann 1981, 1988). Insgesamt ergibt sich die aktuelle Einstufung in die Rote-Liste-Kategorie „Vorwarnliste“. Die geänderte Einschätzung des langfristigen Bestandstrends (RL 2009: „mäßiger Rückgang“), die mit der Berücksichtigung der genannten alten Quellen begründet wird, führt zu einer geänderten Gesamteinstufung der 2009 noch als „Ungefährdet“ gelisteten Art in die „Vorwarnliste“. Wie bei allen Amphibien spielt auch beim Grasfrosch der massive Verlust an Kleingewässern bis in die 1980er Jahre eine erhebliche Rolle (z. B. Ant & Bellinghoff 1980, Stangier 1988). Der Grasfrosch benötigt grasig-krautige Vegetation in seinen Landlebensräumen. In landwirtschaftlichen Gebieten findet er solche kaum noch. Äcker sind schon vor Jahrzehnten als Lebensraum ausgefallen. Auch die intensiv genutzten Wiesen sind als Lebensraum nahezu ungeeignet. Mechanisierung, Düngung und Pestizideinsatz sind ein bestehendes und offenbar immer noch wachsendes Problem für den Grasfrosch. In landwirtschaftlich geprägten Regionen sind die Rückgänge des Grasfroschs schon seit Jahrzehnten bemerkt worden (Schlüpmann 1981, Schlüpmann & Günther 1996). Dieser Trend hat sich mit der weiteren Intensivierung der Landwirtschaft verstärkt (Schlüpmann et al. 2011, Geiger et al. 2018 a, 2018 b). Durch diese Intensivierung, vor allem durch den Pestizideinsatz und die Düngung, hat ein massiver Habitat- und Strukturverlust eingesetzt, der die gesamte Biozönose inklusive des Beutetierspektrums betrifft. Daneben haben Grasfrösche beim Einsatz moderner Maschinen und Mäher kaum eine Überlebenschance. Auch die mechanisierte Forstwirtschaft, der Straßenverkehr, Aussetzungen von Fischen, die massiv angestiegenen Bestände des Wildschweins (Sus scrofa) und die gebietsweise vermehrte Prädation infolge der Ausbreitung des Waschbären (Procyon lotor) wirken sich negativ auf die Bestände aus. Bachrenaturierungen führten zu einem gebietsweise deutlichen Rückgang künstlicher Staugewässer und damit zu Verlusten von Laichhabitaten des Grasfroschs. Von Bibern (Castor fiber) geschaffene Stauteiche und deren Umgebung sind regional ein guter Ersatz (Dalback et al. 2014), doch reichen sie bislang nicht aus, um die beschriebenen negativen Entwicklungen landes- oder bundesweit auszugleichen. Auch die zunehmende Frühjahrstrockenheit ist für Laich und Larven des Grasfroschs vermehrt ein Problem. Die Erhaltung der Laichgewässer ist wie bei allen Amphibien auch für den Grasfrosch zentral. Beim Rückbau von künstlichen Staugewässern sollten, wo das möglich ist, Ruhewasserzonen in den Randbereichen der Bäche geschaffen werden. Staugewässer mit etablierten Amphibienpopulationen sollten solange erhalten werden, bis Ersatzlaichplätze zur Verfügung stehen. Extensiv genutzte Wiesen sowie Ackerrandstreifen sollten erhalten und gefördert werden. Breite Saumstrukturen an Wegen, stehenden und fließenden Gewässern sowie an Waldrändern müssen belassen werden. Von besonderer Bedeutung für den Schutz dieser Art ist, dass das Umpflügen solcher Strukturen verhindert wird. Die Pflege dieser Strukturen sollte extensiv erfolgen, ein Pestizideinsatz ist zu unterlassen und ein zurückhaltender Maschineneinsatz würde in vielen Fällen helfen.
Zusammensetzung und zeitliche Veränderungen der mikrobiellen Lebensgemeinschaften von Rhizoplane, Rhizosphäre und des Bodenkörpers eines extensiv genutzten Grünlandes sollen unter derzeitigem und erhöhtem atmosphärischen CO2-Partialdruck im Langzeitversuch (unter Einbindung und Verzahnung in das beantragte Vorhaben des Instituts für Pflanzenökologie der JLU-Gießen; Prof.Dr. H.-J. Jäger) untersucht werden. Dabei sollen molekularbiologische und z.T. klassisch kulturelle Verfahren zum Einsatz kommen. Untersuchungen zur Zusammensetzung der mikrobiellen Lebensgemeinschaften sollen mittels der in situ-Hybridisierung mit unterschiedlich spezifischen 16S bzw. 23S rRNA gerichtete Oligonukleotidsonden erfolgen (Gesamtzellzahlenbestimmug mittels DAPI Färbung). Dabei sollen mit Bezug auf das o.g. Parallelprojekt die Nitrifikanten und methanogenen Organismen quantifiziert und hinsichtlich ihrer Zusammensetzung beschrieben werden (Spurengasmessungen erfolgen parallel durch die AG Jäger). Eine Quantifizierung (und nachgehende weitgehende Qualifizierung) der Nitrifikanten, der methano- und der methylotrophen Organismen soll mittels des Most Probable Number (MPN) Verfahrens erfolgen. Zusätzlich soll die Bestimmung des Gehaltes an mikrobiellem C und N nach Fumigationextraktion erfolgen, um Zusammenhänge zwischen der direkt ermittelten Zellzahl und dem Gehalt an Kohlenstoff und Stickstoff in der mikrobiellen Biomasse zu erfassen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1415 |
| Europa | 5 |
| Kommune | 12 |
| Land | 169 |
| Schutzgebiete | 2 |
| Weitere | 12 |
| Wirtschaft | 4 |
| Wissenschaft | 863 |
| Zivilgesellschaft | 50 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 5 |
| Ereignis | 3 |
| Förderprogramm | 1371 |
| Hochwertiger Datensatz | 5 |
| Kartendienst | 1 |
| Mitmachportal | 2 |
| Taxon | 1 |
| Text | 70 |
| Umweltprüfung | 1 |
| WRRL-Maßnahme | 1 |
| unbekannt | 26 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 78 |
| Offen | 1397 |
| Unbekannt | 11 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1397 |
| Englisch | 243 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 4 |
| Bild | 10 |
| Datei | 12 |
| Dokument | 57 |
| Keine | 1011 |
| Webseite | 424 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1066 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1486 |
| Luft | 659 |
| Mensch und Umwelt | 1474 |
| Wasser | 1028 |
| Weitere | 1447 |