Sediment erosion and transport is critical to the ecological and commercial health of aquatic habitats from watershed to sea. There is now a consensus that microorganisms inhabiting the system mediate the erosive response of natural sediments ('ecosystem engineers') along with physicochemical properties. The biological mechanism is through secretion of a microbial organic glue (EPS: extracellular polymeric substances) that enhances binding forces between sediment grains to impact sediment stability and post-entrainment flocculation. The proposed work will elucidate the functional capability of heterotrophic bacteria, cyanobacteria and eukaryotic microalgae for mediating freshwater sediments to influence sediment erosion and transport. The potential and relevance of natural biofilms to provide this important 'ecosystem service' will be investigated for different niches in a freshwater habitat. Thereby, variations of the EPS 'quality' and 'quantity' to influence cohesion within sediments and flocs will be related to shifts in biofilm composition, sediment characteristics (e.g. organic background) and varying abiotic conditions (e.g. light, hydrodynamic regime) in the water body. Thus, the proposed interdisciplinary work will contribute to a conceptual understanding of microbial sediment engineering that represents an important ecosystem function in freshwater habitats. The research has wide implications for the water framework directive and sediment management strategies.
<p>Im Schnitt nutzt jede Person in Deutschland täglich 126 Liter Trinkwasser im Haushalt. Für die Herstellung von Lebensmitteln, Bekleidung und anderen Bedarfsgütern wird dagegen so viel Wasser verwendet, dass es 7.200 Litern pro Person und Tag entspricht. Ein Großteil dieses indirekt genutzten Wassers wird für die Bewässerung von Obst, Gemüse, Nüssen, Getreide und Baumwolle benötigt.</p><p>Direkte und indirekte Wassernutzung</p><p>Jede Person in Deutschland verwendete im Jahr 2022 im Schnitt täglich 126 Liter <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/wasserwirtschaft/oeffentliche-wasserversorgung">Trinkwasser</a>, etwa für Körperpflege, Kochen, Trinken, Wäschewaschen oder auch das Putzen (siehe Abb. „Trinkwasserverwendung im Haushalt 2023“). Darin ist auch die Verwendung von Trinkwasser im Kleingewerbe zum Beispiel in Metzgereien, Bäckereien und Arztpraxen enthalten. Der überwiegende Anteil des im Haushalt genutzten Trinkwassers wird für Reinigung, Körperpflege und Toilettenspülung verwendet. Nur geringe Anteile nutzen wir tatsächlich zum Trinken und für die Zubereitung von Lebensmitteln.</p><p>Die tägliche Trinkwassernutzung im Haushalt und Kleingewerbe ging von 144 Liter pro Kopf und Tag im Jahr 1991 lange Jahre zurück bis auf täglich 123 Liter pro Kopf im Jahr 2016. 2019 wurden von im Schnitt täglich 128 Liter pro Person verbraucht, 2022 waren es 126 Liter. Der Anstieg im Vergleich zu 2016 begründet sich durch den höheren Wasserbedarf in den jeweils heißen und trockenen Sommermonaten (siehe Abb. „Tägliche Wasserverwendung pro Kopf“).</p><p>Doch wir nutzen Wasser nicht nur direkt als Trinkwasser. In Lebensmitteln, Kleidungstücken und anderen Produkten ist indirekt Wasser enthalten, das für ihre industrielle Herstellung eingesetzt wurde oder für die Bewässerung während der landwirtschaftlichen Erzeugung. Dieses Wasser wird als virtuelles Wasser bezeichnet. Virtuelles Wasser zeigt an, wie viel Wasser für die Herstellung von Produkten benötigt wurde.</p><p>Deutschlands Wasserfußabdruck</p><p>Das virtuelle Wasser ist Teil des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/wasser-bewirtschaften/wasserfussabdruck">„Wasserfußabdrucks“</a>, der die direkt und indirekt verbrauchte Wassermenge einer Person, eines Unternehmens oder Landes angibt. Das Besondere des Konzepts ist, dass die Wassermenge, die in den Herstellungsregionen für die Produktion eingesetzt, verdunstet oder verschmutzt wird, mit dem Konsum dieser Waren im In- und Ausland in Verbindung gebracht wird. Der Wasserfußabdruck macht deutlich, dass sich unser Konsum auf die Wasserressourcen weltweit auswirkt. Der durch Konsum verursachte, kurz konsuminduzierte Wasserfußabdruck eines Landes, wird auf folgende Weise berechnet; in den Klammern werden die Werte des Jahres 2021 für Deutschland in Milliarden Kubikmetern (Mrd. m³) ausgewiesen:</p><p><strong>Nutzung heimischer Wasservorkommen – Export virtuellen Wassers (= 30,66 Mrd. m³) + Import virtuellen Wassers (188,34 Mrd. m³) = konsuminduzierter Wasserfußabdruck (219 Mrd. m³)</strong></p><p>Bei einem Wasserfußabdruck von 219 Milliarden Kubikmetern hinterlässt jede Person in Deutschland durch ihren Konsum einen Wasserfußabdruck von rund 2.628 Kubikmetern jährlich – das sind 7,2 Kubikmeter oder 7.200 Liter täglich. 86 % des Wassers, das man für die Herstellung der in Deutschland konsumierten Waren benötigt, wird im Ausland verbraucht. Für Kleidung sind es sogar nahezu 100 %.</p><p>Grünes, blaues und graues Wasser</p><p>Beim Wasserfußabdruck wird zwischen „grünem“, „blauem“ und „grauem“ Wasser unterschieden. Als „grün“ gilt natürlich vorkommendes Boden- und Regenwasser, welches Pflanzen aufnehmen und verdunsten. Als „blau“ wird Wasser bezeichnet, das aus Grund- und Oberflächengewässern entnommen wird, um Produkte wie Textilien herzustellen oder Felder und Plantagen zu bewässern. Vor allem Agrarprodukte haben einen großen Anteil am blauen Wasserfußabdruck von Deutschland (siehe Abb. „Sektoren mit den höchsten Beiträgen blauen Wassers zum Wasserfußabdruck von Deutschland“). Der graue Wasserfußabdruck veranschaulicht die Verunreinigung von Süßwasser durch die Herstellung eines Produkts. Er ist definiert als die Menge an Süßwasser, die erforderlich ist, um Gewässerverunreinigungen so weit zu verdünnen, dass die Wasserqualität die gesetzlichen oder vereinbarten Anforderungen einhält.</p><p>Bei den nach Deutschland eingeführten Agrarrohstoffen und Baumwollerzeugnissen sind die Anteile an grünem, blauem und grauem Wasser auch bei gleichen Produkten je nach Herkunft unterschiedlich hoch:</p><p>Bei der Entnahme von blauem Wasser zur Bewässerung von Plantagen kann es zu ökologischen Schäden und lokalen Nutzungskonflikten kommen. Ein bekanntes Beispiel ist der Aralsee: Der einst viertgrößte Binnensee der Erde war im Jahr 1960 mit einer Fläche von 67.500 Quadratkilometern nur etwas kleiner als Bayern. Heute bedeckt er aufgrund gigantischer Wasserentnahmen für den Anbau von Baumwolle und Weizen nur noch etwa 10 % seiner ehemaligen Fläche. Bis 2014 verlor er 95 % seines Wasservolumens bei einem gleichzeitigen Anstieg des Salzgehalts um das Tausendfache. Auch in weiteren Gebieten auf der ganzen Welt trägt der Konsum in Deutschland dazu bei, dass deren Belastbarkeit überschritten wird (siehe Karte „Hotspots des Blauwasserverbrauchs mit Überschreitung der Belastbarkeitsgrenzen durch Konsum in Deutschland“).</p>
This raster dataset shows the main type of crop grown on each field in Germany each year. Crop types and crop rotation are of great economic importance and have a strong influence on the functions of arable land and ecology. Information on the crops grown is therefore important for many environmental and agricultural policy issues. With the help of satellite remote sensing, the crops grown can be recorded uniformly for whole Germany. Based on Sentinel-1 and Sentinel-2 time series as well as LPIS data from some Federal States of Germany, 18 different crops or crop groups were mapped per pixel with 10 m resolution for Germany on an annual basis since 2018. These data sets enable a comparison of arable land use between years and the derivation of crop rotations on individual fields. More details and the underlying (in the meantime slightly updated) methodology can be found in Asam et al. 2022. This raster dataset shows the main type of crop grown on each field in Germany each year. Crop types and crop rotation are of great economic importance and have a strong influence on the functions of arable land and ecology. Information on the crops grown is therefore important for many environmental and agricultural policy issues. With the help of satellite remote sensing, the crops grown can be recorded uniformly for whole Germany. Based on Sentinel-1 and Sentinel-2 time series as well as LPIS data from some Federal States of Germany, 18 different crops or crop groups were mapped per pixel with 10 m resolution for Germany on an annual basis since 2017. These data sets enable a comparison of arable land use between years and the derivation of crop rotations on individual fields. More details and the underlying (in the meantime slightly updated) methodology can be found in Asam et al. 2022.
Die langjaehrigen Fruchtfolgeversuche werden fortgesetzt. Der Schwerpunkt liegt in dem Einfluss eines hohen Anteils von Getreide und insbesondere von Weizen und Gerste in der Fruchtfolge unter Beruecksichtigung der auftretenden Fusskrankheiten. Eine Zwischenauswertung des 'Monokulturversuches' in Giessen steht vor dem Abschluss.
Bestimmung fruchtspezifischer Qualitaetsmerkmale in Abhaengigkeit von verschiedenen Abbauverfahren bzw. -massnahmen, z.B.: Proteingehalt, Aminosaeure-Zusammensetzung im Hinblick auf biologische Wertigkeit des Proteins, bei Weizen Untersuchung der fuer die Backfaehigkeit wichtigen Eigenschaften, Bestimmung von Mg, PO4, Ca und Spurenelementen (Zn, Mn, Cu, Fe).
Changes in agroecosystem management (e.g. landscape diversity, management intensity) affect the natural control of pests. The effects of agricultural change on this ecosystem service, however, are not universal and the mechanisms affecting it remain to be understood. As biological control is effectively the product of networks of interactions between pests and their natural enemies, food web analysis provides a versatile tool to address this gap of knowledge. The proposed project will utilize a molecular food web approach and examine, for the first time, how changes in plant fertilisation and landscape complexity affect quantitative aphid-parasitoid-hyperparasitoid food webs on a species-specific level to unravel how changes in food web interactions affect parasitoid aphid control. Based on the fieldderived data, cage experiments will be conducted to assess how parasitoid diversity and identity affect parasitoid interactions and pest control, complementing the field results. The work proposed here will take research on parasitoid aphid control one step further, as it will provide a clearer understanding of how plant fertilization affects whole aphid-parasitoid food webs in both simple and complex landscapes, allowing for further improvements in natural pest control.
Traditional Indonesian homegardens harbour often high crop diversity, which appears to be an important basis for a sustainable food-first strategy. Crop pollination by insects is a key ecosystem service but threatened by agricultural intensification and land conversion. Gaps in knowledge of actual benefits from pollination services limit effective management planning. Using an integrative and agronomic framework for the assessment of functional pollination services, we will conduct ecological experiments and surveys in Central Sulawesi, Indonesia. We propose to study pollination services and net revenues of the locally important crop species cucumber, carrot, and eggplant in traditional homegardens in a forest distance gradient, which is hypothesized to affect bee community structure and diversity. We will assess pollination services and interactions with environmental variables limiting fruit maturation, based on pollination experiments in a split-plot design of the following factors: drought, nutrient deficiency, weed pressure, and herbivory. The overall goal of this project is the development of 'biodiversity-friendly' land-use management, balancing human and ecological needs for local smallholders.
The proposal addresses the potential of subsoil to contribute to K nutrition of crops. More specifically we will address the processes controlling release of K from interlayer of 2:1 clay minerals as this is expected to be the dominant K fraction in the subsoil. While it has been shown in the past that this so called 'non-exchangeable' K can be released due to root activity, there are controversial results concerning the role of soil solution K concentration in the rhizosphere required to trigger the process. Likewise little information is available about the concentration dynamics of other cations (NH4, Ca) in the rhizosphere and their impact on K release and vermiculitization supposed to be associated with this process. Model studies with substrate from the central field trial will be conducted in compartment systems equipped with micro suction cups. The measurement of dynamic changes of soil solution composition with increasing distance from the root surface will be combined with investigations of changes in mineralogy by XRD, TEM and SEM-EDX. Changes of mineralogy as a result of plant induced K release from interlayer will also be studied on bulk soil and rhizosphere samples collected within the central field and the central microcosm experiment and with mineral bags exposed in the field during a cropping cycle. Finally, X-ray CT will be used to access changes in soil texture, i.e. clay distribution around roots and the temporal spread of roots in biopores which is a prerequisite for K uptake from such structures.
Standorte der vorhandenen Bioenergieanlagen im Landkreis Göttingen. Es handelt sich um Anlagen zur Erzeugung regenerativer Energien (Biogas) aus Biomasse durch Vergärung. Biogas stellt eine wichtige und vielseitige Form der Bioenergie aus der Landwirtschaft dar. Die neuen Anlagen setzen fast ausnahmslos nachwachsende Rohstoffe (NaWaRo) wie Mais, Getreide, Hirse, Zuckerrüben, Sonnenblumen und teilweise Aufwuchs von Grünland mit oder ohne Gülle ein. Biogas wird derzeit überwiegend dezentral produziert und als Strom- und Wärmelieferant genutzt. Aufgrund dieser Dezentralität der Anlagen, die dadurch begründet ist, dass das primäre Ausgangsmaterial für die Biogaserzeugung wie Gülle oder Energiepflanzen aufgrund der niedrigen Energiedichte aus ökonomischen Gründen in der Regel nicht über längere Distanzen transportiert werden kann, ist die Integration guter Wärmenutzungskonzepte nicht immer möglich.
<p>Die Klimaveränderung ist in Deutschland inzwischen deutlich an Veränderungen der zeitlichen Entwicklung von Pflanzen (Phänologie) ablesbar. Vor allem die Temperaturerhöhung führt zu zeitigerem Austrieb, Blüte und Fruchtbildung im Vergleich zu früheren Jahrzehnten. Die Folgen für die biologische Vielfalt sowie Strukturen und Funktionen von Ökosystemen sind bisher kaum erforscht.</p><p>Pflanzen als Indikatoren für Klimaveränderungen</p><p>Der Begriff „Phänologie“ bezeichnet heute im Wesentlichen die Beobachtung von Entwicklungsvorgängen von Lebewesen im Freien. Zum Beispiel erfassen Akteure in einem deutschlandweiten Beobachtungsnetz, wann in den einzelnen Jahren der Blattaustrieb, die Blüte oder Fruchtbildung bestimmter Zeigerpflanzen einsetzte oder wann sich die Blätter der Laubbäume färbten oder abfielen. Diese phänologischen Phasen hängen wesentlich von der Temperaturentwicklung und der Wasserversorgung in den jeweiligen Jahren ab. Phänologische Daten sind deshalb sehr gute Indikatoren für die Wirkung der Klimaveränderung auf die Vegetation. Die existierenden Zeitreihen umfassen inzwischen bis zu sieben Jahrzehnte.</p><p>Die Abbildungen in den nachfolgenden Abschnitten enthalten jeweils die jährlichen Angaben zur Anzahl der Tage vom Jahresbeginn bis zum Beginn des phänologischen Ereignisses (Blüte usw.) als Mittel über die Beobachtungen in Deutschland und die statistische Trendlinie über die Jahre.</p><p>Die Dauer der Vegetationsperiode nimmt zu</p><p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Vegetationsperiode#alphabar">Vegetationsperiode</a>, also die Zeit des Jahres, in der Pflanzen wachsen, blühen und fruchten, nahm in Deutschland seit 1961 im mittleren Trend um mehr als 26 Tage zu. Ihre Dauer erreichte im Jahr 2024 mit rund 248 Tagen ein neues Maximum. Die Vegetationsperiode beginnt mit dem Vorfrühling, dessen Start durch den Blühbeginn des Huflattichs angezeigt wird. Sie endet mit dem Spätherbst, wofür der beginnende Blattfall der Stieleiche steht. Trotz witterungsbedingter Schwankungen von Jahr zu Jahr zeigen die folgenden Diagramme die genannten Trends deutlich.</p><p>Weitere Zeigerpflanzen bestätigen den zeitigeren Frühlingsbeginn</p><p>Neben dem Huflattich werden zum Beispiel auch das Schneeglöckchen und die Salweide genutzt, um den Beginn des phänologischen Vorfrühlings zu datieren. Nachfolgend sind Zeitreihen für Zeigerarten abgebildet, die den Frühlingsanfang anzeigen und den zeitigeren Beginn dieser Jahreszeit im Vergleich zu früheren Jahrzehnten belegen. Ähnliche Tendenzen zeigen sich beim Blattaustrieb von Waldbäumen oder beim Ährenschieben von Getreide.</p><p>Eine weitere Zeitreihe verdeutlicht anhand des Beginns der Apfelblüte das zeitigere Eintreten des Vollfrühlings.</p><p>Veränderungen beim phänologischen Sommer und Herbst</p><p>Im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/monitoringbericht-2023">Monitoringbericht 2023</a> zur Deutschen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Anpassungsstrategie#alphabar">Anpassungsstrategie</a> an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> steht der Blühbeginn der Sommerlinde für den Beginn des Hochsommers, die Entwicklung erster reifer Früchte beim Schwarzen Holunder für den Beginn des Frühherbstes. Die Beobachtungen belegen einen zeitigeren Start des phänologischen Sommers sowie eine Verlängerung des Herbstes, so dass der phänologische Winter später beginnt.</p><p>Wirkungen auf Tiere und ökosystemare Prozesse</p><p>Bisher ist nur ansatzweise geklärt, wie sich die Verschiebungen phänologischer Phasen auf die Bestände von Tieren auswirken. So reagieren etwa bestimmte Vogelarten mit erhöhtem Bruterfolg infolge kürzerer Winter. Andere werden beeinträchtigt, weil zum Beispiel die Phasen erhöhten Futterbedarfs während der Brut nicht mehr mit einem entsprechend hohen Nahrungsangebot (bestimmte Pflanzen oder Insekten) zusammenfallen. Das gilt ähnlich auch für das Auftreten von Blüten und spezialisierten Bestäubern bei Pflanzen oder in Räuber-Beute-Systemen bei Tieren. Das kann sich drastisch auf die Bestandsentwicklung bestimmter Arten auswirken.</p><p>Weiterführende Informationen</p><p>Detailliertere Informationen zur Verschiebung der phänologischen Phasen finden Sie im Monitoringbericht 2023 zur Deutschen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Anpassungsstrategie#alphabar">Anpassungsstrategie</a> an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> ab Seite 202. Die „Länderinitiative Kernindikatoren“ stellt auf ihrer <a href="https://www.liki.nrw.de/">Internetseite</a> phänologische Daten auch für die einzelnen Bundesländer dar. Der Deutsche Wetterdienst (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DWD#alphabar">DWD</a>) stellt auf seiner <a href="https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/klimaueberwachung/phaenologie/produkte/produkte_node.html">Internetseite</a> verschiedene Produkte zur aktuellen Pflanzenentwicklung bereit.<br><br><em>Tipps zum Weiterlesen:</em></p><p><em>Menzel A., Estrella N., Fabian P. 2001: Spatial and temporal variability of the phenological seasons in Germany from 1951 to 1996. Global Change Biology 7: 657-666.</em></p><p><em>Sparks T.H., Menzel A. 2002: Observed changes in seasons: an overview. International Journal of Climatology 22: 1715-1725.</em></p><p><em>Root T.L., Hughes L. 2005: Present and Future Phenological Changes in Plants and Animals. In: Lovejoy T.E., Hannah L. (Hrsg.): Climate Change and Biodiversity. Yale University Press, New Haven, Con418 S.</em></p><p><em>Schliep R., Ackermann W., Aljes V., et al. (2020): Weiterentwicklung von Indikatoren zu Auswirkungen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BfN#alphabar">BfN</a>-Skripten 576, Bundesamt für Naturschutz, Bonn – Bad Godesberg, Download unter: http:// <a href="http://www.bfn.de/skripten.html">www.bfn.de/skripten.html</a></em></p>
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1346 |
| Kommune | 3 |
| Land | 139 |
| Wissenschaft | 65 |
| Zivilgesellschaft | 7 |
| Type | Count |
|---|---|
| Agrarwirtschaft | 5 |
| Chemische Verbindung | 4 |
| Daten und Messstellen | 22 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 1264 |
| Gesetzestext | 1 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| Repositorium | 1 |
| Taxon | 1 |
| Text | 134 |
| Umweltprüfung | 19 |
| unbekannt | 93 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 168 |
| offen | 1336 |
| unbekannt | 39 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1244 |
| Englisch | 459 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 25 |
| Bild | 9 |
| Datei | 36 |
| Dokument | 86 |
| Keine | 1085 |
| Unbekannt | 13 |
| Webdienst | 3 |
| Webseite | 350 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1083 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1543 |
| Luft | 799 |
| Mensch und Umwelt | 1537 |
| Wasser | 775 |
| Weitere | 1467 |