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Die Eisendüngung vor Inseln im Südozean: Fe-Isotopenaustausch zwischen reaktiven Partikeln und Meerwasser

Das Projekt "Die Eisendüngung vor Inseln im Südozean: Fe-Isotopenaustausch zwischen reaktiven Partikeln und Meerwasser" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Die marine Eisendüngung durch Inseln ist ein wichtiger Steuerungsprozess der marinen Planktonproduktion, einer der größten atmosphärischen CO2-Senken. Der Prozess lässt sich allgemein im Südozean beobachten, wo die glaziale Verwitterung auf Inseln eine gut dokumentierte Quelle an reaktivem, partikulärem Fe (pFe) darstellt. Diese Verwitterung dürfte sehr empfindlich auf den globalen Klimawandel reagieren. Der diagenetische Stoffkreislauf auf dem Schelf, mit Rückdiffusion und Rücksuspension von Fe in die Wassersäule ist eine weitere Quelle von globaler Bedeutung. In unseren vergangenen Studien auf King George Island, antarktischer Inselbogen, konnten wir zeigen, Fe-isotope eine Unterscheidung dieser Quellen erlauben. Jedoch zeigt die Fe-Isotopenzusammensetzung des gelösten Fe (dFe) insgesamt im Südozean eine überraschend große Variabilität von etwa 2‰ (d56Fe). Dies bedeutet entweder eine lokal sehr variable Mischung der beiden Fe-Quellen, einen regional sehr diversen Fe-Stoffkreislauf mit variabler Interaktion zwischen dFe und pFe, ein regional sehr dynamischer biologischer Fe-Kreislauf in der Wassersäule, oder Kombinationen aller drei Aspekte. Ich beantrage während einer FS Polarstern Expedition (PS-133), die verschiedenen Fe-Quellen von der Küste der Insel Süd-Georgiens und den Fe-Transport in den offene Ozean mithilfe von Fe-Isotopenanalysen zu verfolgen, und die Transformation dieser partikulären Fe-Quellen in bioverfügbares dFe, z.B. durch Lösung und Austausch mit der Partikeloberfläche, auf der Basis der Fe-Isotopenfraktionierung zu bestimmen. Die Fe-Isotopenfraktionierungsfaktoren, die generell im marinen Millieu nur unzureichend bestimmt sind, sollen experimentell im Labor und an Bord bestimmt werden. Diese Austauschexperimente beinhalten Mischungen aus reinen Fe-Oxyhyroxiden und Mn-Oxiden mit künstlichem Meerwasser, sowie Mischungen aus mittels Tangentialflussfiltration angereicherten marinen Partikeln von der Schelf- und Kontinentalhangregion Süd-Georgiens mit filtriertem, partikelfreiem Meerwasser von stromaufwärts der Insel. Ebenso werden Mischungen aus reinen Mineralphasen mit Meerwasser des Südozeans untersucht. In allen Experimenten wird das Wasser mit einem monoisotopisch angereicherten „Spike“ versetzt, werden die Experimente (lang)zeit-kontrolliert beprobt, und die „Drei-Isotopenmethode“ konsequent verwendet, mittels derer die Extrapolation der isotopischen Fraktionerungsfaktoren möglich ist, selbst wenn die Austauschreaktion nicht vollständig abläuft. Die experimentell bestimmten Fraktionierungsfaktoren dienen als Basis, die natürlichen, molekularen Austauschprozesse bei der marinen Fe-Düngung zu identifizieren. Die natürliche Fe-Düngung soll vor Süd-Georgien auf der PS-133 Expedition vom Littoral bis in den offen, hochproduktiven Ozean beobachtet und beprobt werden. Zum Vergleich sollen zusätzlich Proben aus dem Littoral und der Küstenregion vor King George Island von einer früheren Expedition analysiert werden.

Bistro Project Georgia: Environmental tools for decision makers

Das Projekt "Bistro Project Georgia: Environmental tools for decision makers" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V..

Untersuchung neuer, polarer Lipidsingale in Plankton Interaktionen

Das Projekt "Untersuchung neuer, polarer Lipidsingale in Plankton Interaktionen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Etwa die Hälfte der weltweiten Primärproduktion erfolgt durch Phytoplankton und dessen Jäger-Beute-Interaktionen mit Zooplankton bilden die Grundlage der gesamten ozeanischen Nahrungskette. Die chemischen Signale, die diese Interaktionen vermitteln, sind bisher größtenteils unbekannt. Vor kurzem konnte die Arbeitsgruppe von Erik Selander erstmals eine Gruppe solcher chemischer Signale identifizieren, die Copepodamide. Copepodamide spielen eine entscheidende Rolle in der Interaktion von Ruderfußkebsen (Copepoda) als marine, zooplanktonische Räuber mit verschiedenen Phytoplanktonspezies, wie der Gattung Alexandrium, welche an der Entstehung der schädlichen Algenblüte beteiligt ist. Die vollständige Funktion von Copepodamiden und deren Wahrnehmung durch Phytoplankton ist jedoch noch weitestgehend unbekannt. Das geplante Forschungsprojekt konzentriert sich auf zwei Hauptziele. Das erste Ziel ist die Identifizierung weiterer, neuer Copepodamide und die Untersuchung spezifischer Copepodamidmuster in verschieden Copepodspezies. Für diesen Zweck ist die Anwendung eines breiten Spektrums chemischer Separations- und Detektionstechniken geplant. Das gastgebende Institut besitzt dazu eine einmalige Kombination aus Ausrüstung, Ausstattung und Wissen um dieses Projekt zu unterstützen und ermöglicht ein tiefgreifendes Training in chemischer Ökologie und NMR-Techniken. Das zweite Ziel ist die Identifikation von Copepodamid-Rezeptorproteinen in den Phytoplanktonspezies Alexandrium tamarense und Skeletonema marioni. Dazu soll zum einen in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Julia Kubanek (Georgia Tech, Atlanta, USA) eine Kombination aus zell-basierten Assays und Elektrophysiologie angewendet werden. Um diese Methoden zu erlernen, ist ein Besuch der Arbeitsgruppe von Julia Kubanek vorgesehen. Des Weiteren sollen Phagen-Display und Protein-Affinitäts-Chromatografie angewendet werden, um die Copepodamid-Rezeptorproteine sowie deren genomische Sequenz zu identifizieren.Die Jäger-Beute-Interaktionen zwischen Zooplankton und Phytoplankton sind von entscheidender Bedeutung für das ökologische Gleichgewicht der Ozeane. Vornehmlich werden diese Interaktionen durch chemische Signale reguliert. Die Identifizierung dieser Signale sowie der entsprechenden Rezeptoren liefert einen entscheidenden Beitrag zum Verständnis planktonischer Interaktionen. Zudem hat das geplante Forschungsprojekt das Potential als ein Meilenstein bei der Entschlüsselung der einflussreichen, bisher jedoch unbekannter, chemischer Sprache der Ozeane zu dienen.

Analytik von Schadstoffen in der Umwelt und in der Biologie (Erfahrungsaustausch von Experten)

Das Projekt "Analytik von Schadstoffen in der Umwelt und in der Biologie (Erfahrungsaustausch von Experten)" wird/wurde ausgeführt durch: International Association of Environmental Analytical Chemistry Basle.Orientierung ueber Fortschritte auf dem Gebiet der Umweltanalytik, sowie Stellungnahme zu aktuellen Fragen der Umweltanalytik oder des Umweltschutzes, soweit diese analytikbezogen sind. Es werden insbesondere Symposien ueber Probleme der Erfassung von Umweltbelastungen und Entwicklungen der Methoden abwechslungsweise in Europa und Nordamerika durchgefuehrt: 14. Symposium Barcelona, Nov. 1984, 15. Symposium Jekyll, Island (Georgia) Mai 1985, 16. Symposium EPF-L Lausanne Maerz 1986. Die Association gibt Newsletters heraus und organisiert auch Workshops ueber LC/MS (Montreux Oktober 1984), ueber Ionenchromatographie (Barcelona Nov. 1984, Geneve Maerz 1986). Ueber Probenahme (Freiburg i. Br. Oktober 1985), ueber Dioxine und verwandte Verbindungen (Ottawa Oktober 1984, Bayreuth Herbst 1985), ueber Kohlenwasserstoffe (Barcelona Nov. 1984, EPF-Lausanne Maerz 1986) und ueber carcinogene Metallverbindungen (Geneve Sept. 1983, Villars, Januar 1986).

Metodologija obespetschenija bezopasnosti chvostochranilischtsch

The Tailings Management Facility Safety Methodology (hereinafter TMF Safety Methodology) is mainly based on the requirements and principles declared in "Safety guidelines and good practices for tailings management facilities" endorsed by the Conference of the Parties to the UNECE Convention on the Transboundary Effects of Industrial Accidents as well as other comparable international TMF standards. The TMF Safety Methodology is a powerful tool for the process of harmonizing technical standards for the entire life cycle of TMFs throughout the UNECE region. The Tailings Management Facility Safety Methodology, which consists of a Checklist for verifying the actual safety situation of tailings management facilities and the Tailings Management Facility Hazard and Risk Indexes (THI or TRI) for assessment of TMFs on regional, national and international basis. Based on a strategy of the German Federal Environment Agency (UBA) the TMF Safety Methodology was developed since 2013 within the following projects - "Improving the safety of industrial tailings management facilities based on the example of Ukrainian facilities" (2013-2015), Report No. (UBA-FB) 002317/ENG, ANH2 - "Raising Knowledge among Students and Teachers on Tailings Safety and its Legislative Review in Ukraine" (2016-2017) on the results of trainings conducted at National Mining University (Dnipro, Ukraine). Report No. (UBA-FB) 002638/E. - "Assistance in safety improvement of tailings management facilities (TMF) in Armenia and Georgia" (Project No. 83392), according a follow up activity at TMFs in Armenia and Georgia the Methodology has been improved in 2018-2019. - "Capacity development to improve safety conditions of tailings management facilities in the Danube River Basin â€Ì Phase I: North-Eastern Danube countries " (Project No. 118221) 2019- 2020. - Improving the safety of tailings management facilities in Kyrgyzstan (Project No. 154973) 2021-2022. Quelle: Forschungsbericht

Biota monitoring under the Water Framework Directive: On tissue choice and fish species selection

Fliedner, Annette; Rüdel, Heinz; Lohmann, Nina; Buchmeier, Georgia; Koschorreck, Jan Environmental Pollution 235 (2018), 129-140; online 23. Dezember 2017 The study addresses the topic of suitable matrices for chemical analysis in fish monitoring and discusses the effects of data normalization in the context of the European Water Framework Directive (WFD). Differences between species are considered by comparing three frequently monitored species of different trophic levels, i.e., chub (Squalius cephalus, n = 28), (bream, Abramis brama, n = 11), and perch (Perca fluviatilis, n = 19) sampled in the German Danube. The WFD priority substances dioxins, furans and dioxin-like polychlorinated biphenyls (PCDD/F + dl-PCB), polybrominated diphenyl ethers (PBDE), α-hexabromocyclododecane (α-HBCDD), hexachlorobenzene (HCB), mercury (Hg), and perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) as well as non-dioxin-like (ndl)-PCB were analyzed separately in fillet and carcass and whole body concentrations were calculated. Hg was analyzed in individual fish fillets and carcasses, all other substances were determined in pool samples, which were compiled on the basis of fish size (3 chub pools, 1 bream pool, 2 perch pools). The data were normalized to 5% lipid weight (or 26% dry mass in the case of Hg and PFOS) for comparison between matrices and species. Hg concentrations were generally higher in fillet than in whole fish (mean whole fish-to-fillet ratio: 0.7) whereas all other substances were mostly higher in whole fish. In the case of lipophilic substances these differences leveled after lipid normalization. Significant correlations (p ≤ .05) were detected between Hg and fish weight and age. Hg concentrations varied least among younger fish. PCDD/F, dl-PCB, ndl-PCB, PBDE, α-HBCDD and HCB correlated significantly (p ≤ .05) with lipid concentrations. Fillet-to-whole fish conversion equations and/or conversion factors were derived for all substances except α-HCBDD. Although more data also for individual fish would be desirable the results are nevertheless a step on the way to translate fillet concentrations of priority substances to whole fish concentrations. doi:10.1016/j.envpol.2017.12.052

Development of an analytical method to quantify pharmaceuticals in fish tissues by liquid chromatography-tandem mass spectrometry detection and application to environmental samples

Boulard, Lise; Parrhysius, Pia; Jacobs, Björn; Dierkes, Georg; Wick, Arne; Buchmeier, Georgia; Koschorreck, Jan; Ternes, Thomas A. Journal of Chromatography A 10633 (2020), 461612; online 12. Oktober 2020 A sensitive multiresidue method was developed to quantify 35 pharmaceuticals and 28 metabolites/transformation products (TPs) in fish liver, fish fillet and fish plasma via LC-MS/MS. The method was designed to cover a broad range of substance polarities. This objective was realized by using non-discriminating sample clean-ups including separation technique based on size exclusion, namely restricted access media (RAM) chromatography. This universal clean-up allows for an easy integration of further organic micropollutants into the analytical method. Limits of quantification (LOQ) ranged from 0.05 to 5.5 ng/mL in fish plasma, from 0.1 to 19 ng/g d.w. (dry weight) in fish fillet and from 0.46 to 48 ng/g d.w. in fish liver. The method was applied for the analysis of fillets and livers of breams from the rivers Rhine and Saar, the Teltow Canal as well as carps kept in fish monitoring ponds fed by effluent from municipal wastewater treatment plants. This allowed for the first detection of 17 analytes including 10 metabolites/TPs such as gabapentin lactam and norlidocaine in fish tissues. These results highlight the importance of including metabolites and transformation products of pharmaceuticals in fish monitoring campaigns and further investigating their potential effects. doi: 10.1016/j.chroma.2020.461612

Implementation of Nationally Determined Contributions

The study analyses the country background, emissions trends, ongoing activities and barriers relating to the implementation of the Nationally Determined Contribution (NDC) of Georgia under the ⁠UNFCCC⁠. A special emphasis is laid on further mitigation potentials in the fields of transport, energy efficiency opportunities across high-emitting industry sub-sectors and waste management.

Biota monitoring and the Water Framework Directive - can normalization overcome shortcomings in sampling strategies?

Fliedner, Annette; Rüdel, Heinz; Teubner, Diana; Buchmeier, Georgia; Lowis, Jaqueline; Heiss, Christiane; Wellmitz, Jörg; Koschorreck, Jan Environ Sci Pollut Res Int. (2016), online 18. August 2016 We compare the results of different monitoring programs regarding spatial and temporal trends of priority hazardous substances of the European Water Framework Directive (WFD). Fish monitoring data for hexachlorobenzene (HCB), mercury (Hg), and perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) sampled in German freshwaters between the mid-1990s and 2014 were evaluated according to the recommendations of the 2014 adopted WFD guidance document on biota monitoring, i.e., normalization to 5 % lipid content (HCB) or 26 % dry mass (Hg, PFOS) and adjustment to trophic level (TL) 4. Data of the German Environmental Specimen Bank (ESB) (annual pooled samples of bream) were compared to monitoring data of the German federal states (FS), which refer to individual fish of different species. Significant decreasing trends (p < 0.01) were detected for Hg in bream (Abramis brama) sampled by both, the ESB and the FS between 1993 and 2013 but not for FS samples comprising different fish species. Data for HCB and PFOS were more heterogeneous due to a smaller database and gave no consistent results. Obviously, normalization could not compensate differences in sampling strategies. The results suggest that the data treatment procedure proposed in the guidance document has shortcomings and emphasize the importance of highly standardized sampling programs in trend monitoring or whenever results between sites have to be compared. doi:10.1007/s11356-016-7442-2

Elevation map of Europe (1km grid)

The map is made using the global digital elevation model (DEM) derived from GTOPO30. Note that the values in the file are not the original elevation data. The data has been processed to create an image for presentation purposes streching a predefined colour template over the derived values.

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