Phosphor wird auf verschiedensten Skalen rezykliert: Diese reichen von der Ökosystemebene über Kreisläufe innerhalb der mikrobiellen Gemeinschaft bis hin zu Kreisläufen innerhalb von Einzelorganismen. Ziel des Projektes ist es, mikrobielle P-Umsatzmodelle auf der Organismenebene und auf der Ebene mikrobieller Gemeinschaften zu unterscheiden. Es wird davon ausgegangen, dass P-Kreisläufe auf der Organismenebene überwiegend zur Aufrechterhaltung (Maintenance) der eigenen Zellfunktionen erfolgen. Dagegen umfassen P-Kreisläufe auf der Ebene mikrobieller Gemeinschaften i) die P-Freisetzung durch Absterben und Zelllyse mit anschließendem ii) mikrobiellem Wachstum und P-Aufnahme. Unserem Vorhaben liegen folgende Hypothesen zugrunde: 1) Erfogen P-Umsätze überwiegend aufgrund von Zelltod und Wachstum, so sind diese wesentlich schneller als Kreisläufe zur Aufrechterhaltung der Zellfunktion. 2) In P-reichen Böden (akquirierenden Ökosystemen) erfolgt mikrobieller P-Umsatz schneller und vor allem durch Zelltod und Wachstum, während in P-armen Böden (rezyklierenden Ökosystemen) P-Umsatz überwiegend zur Aufrechterhaltung und langsamer erfolgt, da die eingeschränkte P-Verfügbarkeit eine effizientere Ressourcennutzung fordert. 3) Eine hohe C- und N-Verfügbarkeit stimuliert P-Umsatz vor allem in Folge von Zelltod und Wachstum, 4) was in bakteriellen Gemeinschaften schneller als in pilzlichen erfolgt.Fünf unabhängige Ansätze ermöglichen die Untersuchung und Unterscheidung von P-Umsätzen auf Organismen- und Gemeinschaftsebene: 1) Unterschiedlicher Einbau von 33P, 14C und 13C in Phospholipide , 2) Unterschiedlicher Einbau von 33P und 14C in DNA, 3) ATP-Gehalt und Adenylat-Energie-Ladung, 4) Modifikation der CO2-Freisetzung durch P-Applikation und 5) Wärmeabgabe (Kalorimetrie) des Bodens. Zudem wird ein neuer präperativer Ansatz entwickelt, um den 33P-, 14C- und 13C-Einbau in Phospholipide individueller Mikrobengruppen zu analysieren. Die Hypothesen werden an Böden getestet, die sich hinsichtlich ihres P-Gehaltes (Luess vs. Bad Brückenau) und ihrer P-Speziierung (Mittelfels vs. Achenpass) unterscheiden. Hierfür werden Mikrokosmen- und Feldexperimente durchgeführt. Aus der Dynamik von Einbau und Freisetzung von 33P und 14C in spezifische Mikrobengruppen lassen sich P-Umsätze infolge von Zelllyse und Wachstum von solchen zur Aufrechterhaltung in akquirierenden und rezyklierenden Ökosystemen unterscheiden und abschätzen. In Kooperation werden Mikrokosmen- und Feldexperimente durchgeführt um den Einfluss der C-Freisetzung in die Rhizosphäre bei variabler P-Verteilung auf die P-Rezyklierung zu untersuchen. Der Effekt von P- und N-Addition auf mikrobielle P-Kreisläufe wird in einem faktoriellen NxP-Düngungsversuch unter Freilandbedingungen analysiert.Diese Untersuchungen werden neue Wege zur Unterscheidung der P- und Nährstoffkreisläufe zwischen Gemeinschafts- und Organismusebene weisen und den Beitrag von Tod/Wachstum vs. Aufrechterhaltung in Ökosystemen bestimmen.
<p>Mit der Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel 2024 (DAS 2024) beschließt die Bundesregierung erstmals messbare Ziele, mit denen der Bund Infrastrukturen, Gebäude, Land- und Forstwirtschaft und andere Sektoren klimaresilient machen will. Fortschritte bei der Zielerreichung werden zukünftig im DAS-Monitoringsystem beim UBA gemessen.</p><p>Die Folgen des Klimawandels in Deutschland sind spürbar und messbar. Das Jahr 2023 war sowohl in Deutschland als auch weltweit das wärmste Jahr seit dem Messbeginn im Jahr 1881; die mittlere Lufttemperatur in Deutschland hat seit dieser Zeit bereits um 1,8 °C zugenommen. In den letzten Jahren erlebten viele Regionen die katastrophalen Folgen von extremen Wetterereignissen wie Hitzewellen, Dürreperioden, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=Starkregen#alphabar">Starkregen</a>- und Hochwasserereignisse. Die Klimarisikoanalysen für Deutschland und für Europa zeigen eindeutig: Klimarisiken für Ökosysteme, die menschliche Gesundheit und Infrastrukturen werden zunehmen und betreffen zukünftig alle Regionen.</p><p>Um bereits bestehende Folgen des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> zu mindern und vorsorgend zukünftige Klimarisiken zu reduzieren, hat die Bundesregierung, unter der Federführung des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BMUV#alphabar">BMUV</a>), die<a href="https://www.bmuv.de/pressemitteilung/bundeskabinett-beschliesst-anpassungsstrategie-an-den-klimawandel">neue Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel 2024</a>(<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DAS#alphabar">DAS</a> 2024) beschlossen. Die Strategie enthält erstmalig messbare Ziele der Klimaanpassung. Die Ziele sind in sieben thematische Cluster gegliedert: Infrastruktur, Land und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/l?tag=Landnutzung#alphabar">Landnutzung</a>, menschliche Gesundheit und Pflege, Stadtentwicklung und Raumplanung und Bevölkerungsschutz, Wasser, Wirtschaft und ein Cluster mit übergreifenden Themenbereichen. Mit der neuen Klimaanpassungsstrategie erfüllt die Bundesregierung eine zentrale Verpflichtung aus dem<a href="https://www.recht.bund.de/bgbl/1/2023/393/VO.html">Bundes-Klimaanpassungsgesetz</a>. Wichtig bleiben alle Anstrengungen zum <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>, damit die Folgen des Klimawandels nicht unbeherrschbar werden.</p><p>Das Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>) hat das BMUV und die Interministerielle Arbeitsgruppe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Anpassung_an_den_Klimawandel#alphabar">Anpassung an den Klimawandel</a> bei der Koordination und Entwicklung der Anpassungsstrategie fachlich beraten und den Strategieprozess mit Beteiligungsformaten für Verbände, Bundesländer, die Wissenschaft sowie Bürgerinnen und Bürger unterstützt.</p><p><strong>Ziele und Maßnahmen reagieren auf besonders dringende Risiken des Klimawandels</strong></p><p>In der<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimafolgen-anpassung/folgen-des-klimawandels/risiken-anpassungspotential">Klimawirkungs- und Risikoanalyse 2021 (KWRA) für Deutschland</a>hat das UBA gemeinsam mit Expertinnen und Experten aus 24 anderen Bundesbehörden sowie wissenschaftlichen Institutionen die Klimarisiken mit besonders dringendem Handlungsbedarf festgestellt. Die nun beschlossenen Ziele der Anpassung bauen auf dieser zentralen Grundlage auf und sollen die Klimarisiken mit entsprechenden Zielen und Maßnahmen reduzieren. Einige Themen der KWRA, wie die Energieinfrastruktur oder ein klimaresilientes Gesundheitssystem, sollen in der Fortschreibung der DAS adressiert werden.</p><p><strong>Zielfortschritte werden im Monitoringsystem des UBA gemessen</strong></p><p>Das<a href="https://www.umweltbundesamt.de/monitoring-zur-das">DAS-Monitoringsystem zur Klimaanpassungsstrategie</a>wird die Fortschritte bei der Zielerreichung anhand von Indikatoren messen. Für die meisten Ziele sind bereits entwickelte oder sich in der Entwicklung befindliche Indikatoren identifiziert. Für einige Ziele müssen die Bundesressorts in den nächsten Jahren neue Indikatoren und Datengrundlagen entwickeln. Die Indikatoren sind eine wichtige Grundlage, um ambitionierte Zielsetzungen festzulegen. Die neuen Ziele der DAS 2024 enthalten entweder einen konkreten Zielwert, ein Verbesserungsgebot oder ein Verschlechterungsverbot. Die Daten und Indikatoren des Monitoringsystems werden künftig soweit wie möglich automatisiert aktualisiert und in einer vom UBA betriebenen Datenbankanwendung zusammengeführt werden. Der nächste Monitoringbericht zur DAS 2027 wird die wissenschaftliche Grundlage für die Bewertung der Fortschritte in der Zielerreichung im Rahmen der Strategiefortschreibung 2028 sein.</p><p><strong>Aktionsplan bündelt Maßnahmen zur Zielerreichung</strong></p><p>Der Aktionsplan Anpassung IV legt dar, mit welchen Maßnahmen und Politikinstrumenten die zuständigen Ressorts die Anpassungsziele erreichen wollen. Bei der Auswahl und Bewertung von Maßnahmen unterstützte das Behördennetzwerk <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimafolgen#alphabar">Klimafolgen</a> und Anpassung die Interministerielle Arbeitsgruppe Anpassung an den Klimawandel. In dem Netzwerk arbeiten 25 Bundesoberbehörden unter der Koordination des UBA zusammen.</p><p><strong>Hinweise von Verbänden, Ländern, Kommunen und der Wissenschaft sind eingeflossen</strong></p><p>Das UBA und BMUV haben mit dem breit angelegten Beteiligungsprozess<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimafolgen-anpassung/anpassung-an-den-klimawandel/anpassung-auf-bundesebene/dialog-klimaanpassung">„Dialog KlimaAnpassung“</a>Fachleute von Bundesländern, Verbänden einschließlich kommunaler Spitzenverbände und der Wissenschaft umfassend an der Erarbeitung der Klimaanpassungsstrategie beteiligt. Flankierend haben Bürger*innen in fünf unterschiedlich vom Klimawandel betroffenen Regionen Deutschlands sowie in einer deutschlandweiten Online-Umfrage Ideen und Empfehlungen eingebracht, wie sich die Zukunft im Klimawandel lebenswert gestalten lässt. Die Beiträge der Fachleute sowie Bürger*innen zeigen sowohl den Willen zum eigenen Handeln als auch qualifizierte Hinweise für die Bundesregierung auf. Alle Empfehlungen aus dem „Dialog KlimaAnpassung“ einschließlich der abschließenden Konsultation des Strategieentwurfs wurden den fachlich verantwortlichen Bundesministerien zur Prüfung vorgelegt, um sie für die Erarbeitung der Strategie zu nutzen.</p><p><strong>Klimaanpassung als Gemeinschaftsaufgabe</strong></p><p>Eine wirksame Vorsorge gegenüber den Folgen des Klimawandels kann nur in Zusammenarbeit zwischen Bund, Ländern, Kommunen und gesellschaftlichen Akteuren erreicht werden. Damit Ziele und Maßnahmen der Klimaanpassung entsprechend der regionalen und lokalen Betroffenheiten umgesetzt werden, arbeiten Bund und Länder im Rahmen der Umweltministerkonferenz weiterhin an einer gemeinschaftlichen Finanzierung. Auch das UBA sieht eine neue Gemeinschaftsaufgabe Klimaanpassung als eine der dringlichsten Zukunftsaufgaben.</p><p><strong>Fortschrittsmessung der Klimaanpassung in internationalen Prozessen</strong></p><p>Mit messbaren und indikatorgestützten Zielen der Klimaanpassung ist Deutschland – ebenso wie viele andere Länder – bestrebt, eine fundierte Grundlage und effiziente Governance für eine bessere Fortschrittsmessung von Klimawandelanpassung zu schaffen. Auf der diesjährigen<a href="https://unfccc.int/documents/644457">UN-Klimakonferenz COP 29</a>beschlossen die Vertragsstaaten, dass sie ihre Fortschritte beim Erreichen der internationalen Anpassungsziele (Global Goal on <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Adaptation#alphabar">Adaptation</a>, GGA) mit max. 100 noch zu bestimmenden Indikatoren überprüfen werden. Die<a href="https://unfccc.int/documents/636595">internationalen Anpassungsziele</a>adressieren ähnliche Themenfelder wie die nationalen Ziele, zum Beispiel die Wasserwirtschaft, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biodiversitt#alphabar">Biodiversität</a>, Gesundheit oder Infrastrukturen. Darüber hinaus sieht das GGA einige prozedurale Ziele vor, die bis 2030 erreicht werden sollen: alle Länder sollen eine Klimarisikoanalyse durchgeführt haben, eine nationale Anpassungsstrategie bzw. einen Anpassungsplan beschlossen haben und umsetzen, sowie ein System für <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=Monitoring#alphabar">Monitoring</a>, Evaluation und Lernen für Anpassungsaktivitäten aufgebaut haben.</p><p>Auf europäischer Ebene spielt das Thema Fortschrittsmessung ebenso eine große Rolle. Der Europäische Rechnungshof empfahl in dem Sonderbericht<a href="https://www.eca.europa.eu/de/publications/SR-2024-15">„Anpassung an den Klimawandel in der EU: Maßnahmen bleiben hinter den Ambitionen zurück“</a>, dass die Europäische Kommission die Berichterstattung über die Anpassung an den Klimawandel über gemeinsame Indikatoren und Kriterien für die Messung der Fortschritte verbessern soll. Auch die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/o?tag=OECD#alphabar">OECD</a> unterstützt die nationale Fortschrittserfassung; beispielsweise mit dem Bericht<a href="https://www.oecd.org/en/publications/measuring-progress-in-adapting-to-a-changing-climate_8cfe45af-en.html">„Measuring Progress in Adapting to a Changing Climate</a>“, in dem ein Rahmen für die Messung von Klimaanpassung vorgestellt und anhand von Fallstudien in drei Ländern angewandt wird.</p><p>Das UBA unterstützt das BMUV bei der regelmäßigen Berichterstattung zu Klimawandelanpassung nach der EU Governance Verordnung und für die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UNFCCC#alphabar">UNFCCC</a> Biennial Transparency Reports sowie UNFCCC Nationalberichte.</p><p>Zur Umsetzung des nationalen Klimaanpassungsgesetzes, sowie zur Erreichung der internationalen Anpassungsziele, wird das UBA zukünftig weitere Klimarisikoanalysen, Monitoringberichte und wissenschaftliche Wirkungsanalysen durchführen, um die Bundesressorts bei der Fortschrittbewertung zu Klimaanpassung im Rahmen der Strategiefortschreibung umfassend zu informieren.</p>
Selbst in tiefen Sedimentschichten unter z.T. mehreren Kilometern mächtiger Sedimentbedeckung finden sich noch aktive Mikroorganismen. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur im Untergrund an und überschreitet irgendwann die Grenze bis zu welcher Leben möglich ist. Die bisher festgestellte Temperaturobergrenze von Leben auf der Erde wurden an Mikroorganismen von hydrothermalen Systemen, sogenannten Schwarzen Rauchern gemessen und liegt bei ca. 120 Grad C. In Sedimenten hingegen liegt die Grenze deutlich niedriger. Messdaten aus Ölfeldern deuten auf eine Grenze von ca. 80 Grad C hin. Diese Diskrepanz zwischen hydrothermalen und sedimentären Systemen wurde dadurch erklärt, dass die Mikroorganismen in Sedimenten nicht genügend Energie gewinnen können um die bei hohen Temperaturen verstärkt notwendigen Reparaturen ihrer Zellbestandteile wie DNA und Proteinen durchzuführen. Interessanterweise lässt sich metabolische Aktivität bei extrem hohen Temperaturen nur dann nachweisen, wenn die Experimente unter hohem Druck stattfinden. IODP Expedition 370 wurde spezifisch zur Klärung der Frage nach dem Temperaturlimit von Leben in sedimentären Systemen durchgeführt. Im Nankai Graben vor der Küste Japans herrscht ein recht hoher geothermischer Gradient von ca. 100 Grad C/km, d.h. das gesamte Temperaturspektrum in dem Leben möglich ist erstreckt sich über ein Tiefeninterval von etwas mehr als einem Kilometer. Durch modernste Bohr- und Labortechniken war es möglich, Proben von höchster Qualität zu gewinnen, welche garantiert frei von Kontamination sind. Die Expedition hat einen stark interdisziplinären Charakter, so dass eine Vielzahl von biologischen und chemischen Parameter gemessen wurde, welche eine detaillierte Charakterisierung des Sediments erlauben. Das beantragte Projekt ist ein wichtiger Teil der Expedition, da Sulfatreduktion der quantitativ wichtigste anaerobe Prozess für den Abbau von organischem Material im Meeresboden ist. Im Rahmen einer MSc Arbeit wurden bereits erste Messungen durchgeführt. Diese konnten zeigen das Sulfatreduktion über die gesamte Kernlänge messbar ist, wenn auch z.T. mit extrem geringen Raten. Im Rahmen des beantragten Projekts sollen weitere Messungen durchgeführt werden, unter anderem auch unter hohem Druck. Dazu soll ein Hochdruck Temperatur-Gradientenblock gebaut und betrieben werden. Neben Sedimenten von IODP Exp. 370 sollen weitere Experimente mit hydrothermal beeinflusstem Sediment aus dem Guaymas Becken durchgeführt werden. Ein Vergleich zwischen diesen beiden Sedimenten soll weitere Einblicke in einen der wichtigsten biologischen Prozesse im Meeresboden liefern und ein besseres Verständnis über die Grenzen von Leben im allgemeinen.
Pilzparasiten auf Phytoplankton sind ubiquitär und stellen eine integrale Komponente aquatischer Ökosysteme dar. Trotz zunehmender Hinweise, dass diese parasitischen Pilze eine wichtige Rolle für verschiedenste Ökosystemfunktionen spielen - via top-down Kontrolle von Phytoplanktonblüten und alternativen Kohlenstoff- und Nährstoffflüssen - sind sie noch immer stark vernachlässigt und wenig erforscht. Insbesondere methodische Gründe sind dafür verantwortlich, so sind sie morphologisch schwierig zu identifizieren und werden daher häufig übersehen. Neuerdings zeigen Untersuchungen von Umwelt-DNA eine unerwartet hohe Diversität von meist noch nicht beschriebenen Pilzen in aquatischen Ökosystemen. Ein bedeutender Teil dieser noch unbekannten Sequenzen gehört zu den parasitischen Pilzen auf Phytoplankton. Bis heute bleiben diese jedoch noch weitgehend unsichtbar für mikrobielle Ökologen, da sie bisher nur einen kleinen Anteil der beschriebenen Arten von parasitischen Pilzen auf Phytoplankton in den Sequenzdatenbanken ausmachen. Daher, ist die Hauptaufgabe dieses Projektes, diese Lücke zwischen morphologischen und molekularen Studien mit klassischen Kultivierungsverfahren und kultivierungsunabhängigen modernen Ansätzen zu überbrücken. Dies erlaubt der Umweltgenomik, einen direkten Zugang zu taxonomischem Wissen, das während mehr als einem Jahrhundert generiert wurde. Ferner wird die Verbindung von Diversitäts- und Funktionsanalyse aquatischer Pilze ermöglicht. Die phylogenetische Integration dieser bisher stark vernachlässigten Gruppe parasitischer Pilze auf Phytoplankton wird einen wichtigen Beitrag darstellen, um die evolutionären Schlüsselereignisse der basalen Pilze an der Wurzel des Pilzstammbaumes zu verstehen. Die zweite Aufgabe soll sein, unser Wissen zu den ökophysiologischen Eigenschaften der Phytoplankton-Pilz-Interaktionen zu entschlüsseln. Zusätzlich erlaubt das einzigartige Set von Modellsystemen, physiologische Experimente durchzuführen, die die Bedeutung von Temperatur und Licht auf die Interaktion von wohl-definierten Phytoplankton-Pilzkulturen beleuchten und die taxonomische sowie ökologische Variabilität (Spezialist vs. Generalist) untersuchen. Diese Studien werden wichtige, bisher noch fehlende Grunddaten bzgl. Taxon-spezifischen und Trait-abhängigen physiologischen Antworten von Phytoplankton-Pilz Interaktionen liefern. Solche Daten sind sehr wichtig, um jetzige und zukünftige Vorhersagen von Pilzinfektionen und ihren Auswirkungen auf die Phytoplanktondynamik sowie auf die des gesamten Nahrungsnetzes im Zusammenhang mit den momentanen globalen Veränderungen zu verbessern.
In vielen Lebensräumen ist Wasser der bedeutendste limitierende Faktor für das Wachstum und die Verbreitung der Pflanzen. Neuere Arbeiten zeigen, dass auch Arten, die nicht über spezielle Blattorgane zur Aufnahme von Wasser verfügen, auf Tau mit einer Erhöhung des Wasserpotentials und der Photosynthese sowie mit gesteigertem Wurzelwachstum reagieren. Das Ziel des Projekts ist die Evaluierung des Einflusses und die Untersuchung der Wirkungsweise von Tau auf die Vegetation von Stipa tenacissima dominierten Hängen entlang eines Niederschlags-Tauniederschlags-Transekts in SO-Spanien. An S. tenacissima und an ausgewählten annuellen Arten wird der Einfluss von Tau auf den Wasserhaushalt, die Photosynthese und die Fähigkeit der Wurzeln zur Wasseraufnahme im Freiland und im Gewächshaus bestimmt. Seine Wirkungsweise, eventuelle Aufnahmewege, Verlagerungen im Boden sowie sein Einfluss auf die Nährstoffverfügbarkeit werden untersucht. Die Bestimmung der Taumenge und -häufigkeit, verbunden mit Mikroklimamessungen, ermöglicht eine Abschätzung des Beitrags von Tau zur Wasserbilanz der untersuchten Hänge. Das Projekt wird Fragen des Wasser- und Nährstoffhaushalts der Vegetation in ariden und semi-ariden Gebieten beantworten. Dies trägt zu einem besseren Verständnis der Ökologie und der Verbreitung der Pflanzen dieser Gebiete bei, welches für die zukünftige Bewirtschaftung und Rehabilitation von degradierten Flächen in diesen Ökosystemen wichtig ist.
Lake Sevan, the only large water reservoir within the South Caucasus, is under severe ecological pressure, and understanding the species composition of the lake and especially the rivers of its drainage basin is of central importance to inform natural resource management decisions in Armenia. Due to the limited capacity in the area for exact and fast taxonomic identification of benthic invertebrates, we started to compile a DNA barcode reference database of aquatic arthropods from the Lake Sevan drainage basin, spearheaded by Dr. Marine Dallakyan from Yerevan's Scientific Center of Zoology and Hydroecology (Armenian Academy of Sciences), whose first visit to ZFMK has been financed by DAAD. The project is closely linked to the efforts undertaken and planned within the GGBC(link is external) project. The project results are aimed at making future standardized assessment of aquatic biodiversity monitoring in Armenia and the Caucasus easier, faster, and more reliable.
In dem Vorhaben wird die genotypische Diversität bei parthenogenetischen Hornmilben (Acari, Oribatida) anhand molekularer Analysen der DNS-Regionen für die ribosomale Spacer-Region ITS l und des mitochondrialen Gens für die Cytochromaxidase I (COI) untersucht. Hierzu werden zwei Schwerpunkte gesetzt: (1) Ein evolutionsbiologischer Teil beschäftigt sich mit der weltweiten genotypischen Vielfalt einer parthenogenetischen Hornmilbenart, Platynothrus peltifer, anhand Analyse der ribosomalen ITS 1-Region und der COI-Gene. Auch sollen weitere geeignete DNS-Regionen und molekulare Arbeitsmethoden zur Identifizierung genotypischer Diversität parthenogenetischer Oribatiden identifiziert und analysiert werden. (2) In einem ökologischen Teil soll die genetische Diversität von parthenogenetischen und sexuellen Hornmilbenarten in unterschiedlichen Sukzessionsstadien verglichen werden. Innerhalb der parthenogenetischen Arten wird eine in frühen Sukzessionsstadien auftretende Art (Tectocepheus velatus) mit einer spät auftretenden Art (Platynothrus peltifer) verglichen, und es sollen in gleichen Sukzessionsstadien auftretende bisexuelle und parthenogenetische Arten verglichen werden (Steganacarus magnus als sexuelle und Platynothrus peltifer als parthenogenetische Art). Die Daten werden mit verschiedenen mathematischen Algorithmen ausgewertet und unterschiedliche phylogenetische Programme werden auf ihre Eignung zur Identifizierung genotypischer Diversität bei geringer Variabilität überprüft.
Dieses Projekt ist Teil des interdisziplinären DeepEarthshape Verbunds zur Untersuchung der Verwitterungs- bzw. kritischen Zone (CZ) mit Bohrungen und geophysikalischen, geochemischen und mikrobiologischen Untersuchungen. Die CZ ist der oberste Teil der Erdkruste, wo Gesteine durch den Einfluss von Luft, Wasser oder biologischen Organismen mechanisch bzw. chemisch zersetzt werden. Die Mächtigkeit hängt vom Gleichgewicht zwischen Erosion und tiefen Verwitterungsprozessen ab. Die geochemische Charakterisierung der CZ hat gezeigt, dass sie viel tiefer ist als erwartet (ca. 30m). Obwohl in geringen Tiefen (1-2m) beachtliche Mengen an mikrobieller Biomasse und DNA gefunden wurden, die mit der Verwitterung zusammenhängen könnten, ist unser Verständnis der CZ und ihrer Prozesse immer noch begrenzt. Unklar sind die Tiefe der Verwitterung, die Prozesse und ihre jeweiligen Verursacher. Da die Eigenschaften der CZ mit dem Klima in Verbindung zu stehen scheinen, werden im Rahmen der DFG SPP 1803 vier Untersuchungsgebiete vorgeschlagen, die verschiedenen Klimazonen mit unterschiedlicher Vegetation, Niederschlagsmengen und Erosion angehören. Die langgestreckte Küste Chiles ist ein idealer Ort, um klimatische Abhängigkeiten im gleichen geologischen Komplex, der Küstenkordillere, zu untersuchen. Durch den Vergleich der Ergebnisse aus diesen vier Untersuchungsgebieten sollen schließlich Hypothesen für die CZ getestet werden, wie z.B. eine mögliche Verknüpfung der Verwitterungsfront mit rezenten klimagetriebenen Prozessen und der Erosion an der Oberfläche durch eine biogeochemische Rückkopplung oder mikrobielle Aktivität im tiefen Regolith durch organische Substanzen, die die Verwitterung vorantreiben. Die oberflächennahe Geophysik entwickelt sich zu einem wesentlichen Bestandteil der CZ-Untersuchungen, um hydro-geomorphologische und Verwitterungsfront-Modelle zu testen. Hier schlagen wir kombinierte geophysikalische Experimente mit P- und S-Wellen Seismik und flachen elektromagnetischen (Radiomagnetotellurischen) Messungen entlang von ca. 500m langen Profilen an allen vier Standorten vor. Die Hauptziele dieser geophysikalischen Experiment, sind a) die Abbildung der Tiefe der CZ und ihrer räumlichen Variation; b) der Zusammenhang von physikalischen Parametern mit denen, die in den Bohrkernen gefunden wurden; c) die Beurteilung, ob Bohrlochergebnisse für einen größeren Raum repräsentativ sind; d) der Vergleich von geophysikalischen Abbildern der CZ mit denen der hydro-geomorphologischen Modelle; e) das Bestimmen der Tiefe des Grundwasserspiegels und der Einfluss von Störungssystemen, die Wegsamkeiten für meteorische Wässer darstellen; f) die Kopplung seismischer Geschwindigkeiten mit elektrischen Leitfähigkeiten, um zuverlässige Schätzungen der Porosität zu erhalten und g) eine konsistente geologische Interpretation verschiedener geophysikalischer, geochemischer und mikrobiologischer Beobachtungen abzuleiten.
The biogeochemical interface (BGI) in this project is defined as the organo-mineral surface of soil particles colonized by microorganisms. In the preceding project it was demonstrated that the different soil particle size fractions were associated with specifically structured microbial communities, a characteristic amount of soil organic carbon, and a specific capacity for adsorption of the organic chemicals phenol and 2,4-dichlorophenol, respectively. While the diversity of the microbial community was responsive to fertilization-determined additional organic soil carbon in the larger particle size fractions, it was unaffected in clay. Stable isotope probing with 13C-labelled phenol and 2,4-dichlorophenol revealed that the soil organic carbon in the BGIs also affected the diversity of microorganisms involved in the degradation of these chemicals. All these results are yet only based on studying one soil with three organic carbon variants (Bad Lauchstädt) and only two organic compounds. The objective of this 2nd phase project is to apply the innovative technology developed in the 1st phase for studying the BGI processes with soil organic carbon variants from another soil (Ultuna, SPP 1315 site) and with the chiralic anilide Fungicide metalaxyl as an additional compound. This 2nd phase SPP 1315 project will also, in a collaborative effort with two other SPP 1315 partners, investigate (1) the importance of BGIs for the entantio-selective degradation of metalaxyl and (2) the role of soil microorganisms in the formation of bound residues, respectively. Furthermore, the project will utilize stable isotope probing and next-generation DNA sequencing to link the structural and functional diversity of the microbial communities responsible for metabolism of organic chemicals in the different BGIs determined by particle size fractions and soil organic carbon variants.
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Keupp im Institut für Paläontologie der Freien Universität Berlin beschäftigt sich seit mehreren Jahren erfolgreich mit der Paläobiologie von Ammonoideen und anderen Cephalopoden. Spirula, ein 'lebendes Fossil', ist die einzige rezente Coleoiden-Gattung mit spiralig eingerolltem, vom Weichkörper umhüllten Gehäuse. Der Protoconch (frühontogenetische Schale), das Proseptum und das Ende des Siphonalrohres von Spirula ähneln, anders als bei Sepia und Nautilus, sehr dem der Ammonoidea. Spirula kann somit Modellcharakter für die Embryonalentwicklung insbesondere der Schalen- und Siphonalentwicklung von Ammonoideen haben. Das vorgelegte Forschungsvorhaben soll klären, ob es sich bei Spirula um eine oder mehrere Arten handelt. Die Notwendigkeit der Beantwortung der Frage nach der phylogenetischen Einordnung von Spirula drängt sich aufgrund widersprüchlicher Daten auf. Beide Fragestellungen werden anhand molekularer Daten (DNA-Sequenzen) analysiert. Die Embryologie von Spirula, über die bislang nur Vermutungen angestellt wurden, soll detailliert untersucht werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1001 |
| Land | 78 |
| Wissenschaft | 119 |
| Zivilgesellschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 24 |
| Ereignis | 4 |
| Förderprogramm | 781 |
| Sammlung | 2 |
| Text | 164 |
| unbekannt | 210 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 222 |
| offen | 874 |
| unbekannt | 89 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 957 |
| Englisch | 341 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 57 |
| Bild | 6 |
| Datei | 33 |
| Dokument | 89 |
| Keine | 625 |
| Multimedia | 1 |
| Webdienst | 14 |
| Webseite | 442 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 800 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1075 |
| Luft | 641 |
| Mensch und Umwelt | 1182 |
| Wasser | 670 |
| Weitere | 1166 |