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Tiefere, tertiäre Wasserleiter

Die Karte zeigt die unter der eiszeitlichen Sedimentfolge anzutreffenden Wasserleiter des Tertiärs mit einer dazwischenliegenden Haupttrennschicht. Es handelt sich hierbei in allen Fällen um Lockergesteine. Mit Ausnahme von Salzstockbereichen und Hochlagen des Alttertiärs Richtung Fehmarn sind sie in weiten Teilen Schleswig-Holsteins verbreitet. Sie erreichen teils große Mächtigkeiten bis >100 m.

Hydrostratigrafie des nicht abgedeckten, oberflächennahen Wasserleiters

Die Karte zeigt die zeitliche und hydrostratografische Einstufung der Sande des nicht abgedeckten, oberflächennahen Wasserleiters. Ihre Mindestmächtigkeit beträgt wenigstens 10 m. Sie sind weitestgehend den beiden jüngeren Vereisungsperioden (Saale- und Weichselkaltzeit) und der anschließenden, bis heute andauernden Warm- bzw. Nacheiszeit des Holozäns zu zuordnen.

Tiefere eiszeitliche Wasserleiter

Tiefere eiszeitliche Wasserleiter sind in weiten Teilen Schleswig-Holsteins verbreitet. Sie sind von dem oberflächennahen, abgedeckten bzw. nicht abgedeckten Wasserleiter durch bindige Horizonte - eiszeitliche Geschiebemergel, Schluffe und Tone - mit einer Mächtigkeit von wenigstens 5 m getrennt sind. Die darstellungsrelevante Mindestmächtigkeit eines tieferen eiszeitlichen Wasserleiters beträgt 5 m. Bei solchen Mächtigkeiten ist, abhängig von der örtlichen Gesamtmächtigkeit und den Entstehungsbedingungen der eiszeitlichen Sedimentfolge, prinzipiell auch eine Abfolge mehrerer tiefer eiszeitlicher Wasserleiter möglich. Sie reichen maximal bis in Tiefen von -100 mNN. Größere Tiefen werden nur noch in eiszeitlichen Rinnen erreicht.

INSPIRE: Hydrogeological Map of Germany 1:250,000 (HÜK250)

The HÜK250 (INSPIRE) describes the hydrogeological characteristics of the upper continuous aquifers in Germany at a scale of 1:250,000. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the content of the map is stored in a INSPIRE-compliant GML file: HUEK250.gml. The GML file together with a Readme.txt file is provided in ZIP format. The Readme.txt file (German/English) contains detailed information on the GML file content. Data transformation was proceeded by using the INSPIRE Solution Pack for FME according to the INSPIRE requirements.

Hydrogeologische Karte 1:500.000 - Klassifikation der Hydrogeologischen Einheiten

Verbreitung der hydrogeologischen Klassifikation der Hydrogeologischen Einheiten als Fachlayer der Hydrogeologischen Karte 1:500 000. Zoombegrenzung min. 1:1 000 000 bis max. 1:200 000. Die hydrogeologische Klassifikation der oberflächennah vorkommenden hydrogeologischen Einheiten basiert auf Hohlraumart (Poren, Klüfte, Karsthohlräume) und Durchlässigkeit der verschiedenen Lockergesteins- und Festgesteins-Aquifertypen bzw. Geringleiter. Die Farbgebung der Einheiten ist dabei nur als genereller Hinweis auf die potenzielle Grundwasserführung zu werten; so sind beispielsweise morphologisch höher liegende Teile der Einheiten in der Regel grundwasserfrei. Eine gesonderte Darstellung des oberflächennahen Auflockerungsbereiches, in dem auch die ansonsten gering durchlässigen Festgesteine in begrenztem Maße Grundwasser führen, ist aus Maßstabsgründen nicht möglich. Fachliche Grundlage für die Klassifikation der hydrogeologischen Einheiten ist die Hydrogeologische Übersichtskarte Deutschlands im Maßstab 1:200.000 (HÜK200), die für den bayerischen Anteil in den Jahren 2000 bis 2003 durch das ehemalige Bayerische Geologische Landesamt in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover erstellt wurde. Geometrien und Legendeneinheiten sind für den Betrachtungsmaßstab 1:500 000 (1 cm auf einer Karte entsprechen 5 km in der Natur) konzipiert und i. d. R. stark generalisiert. Die HK 500 ist als Grundlage für großräumigere Betrachtungen vorgesehen, sie ersetzt keinesfalls Detailuntersuchungen und Begutachtung durch ein Fachbüro bei der Planung lokaler Vorhaben.

ArTTA-10mL: Ein Instrument für die 39Ar-Datierung von kleinen Eis- und Wasserproben

Das Edelgasradioisotop 39Ar ist von großem Interesse für die Datierung in Ozeanographie, Glaziologie und Hydrogeologie, da es das einzige Isotop ist, das den wichtigen Altersbereich zwischen ca. 50 und 1000 Jahren abdeckt. Die fundamental neue Messmethode der Atom Trap Trace Analysis (ATTA), welche die 81Kr Datierung zum ersten Mal möglich gemacht hat, besitzt das Potenzial, die Anwendungen von 39Ar zu revolutionieren, indem sie die benötigte Probengröße um einen Faktor 100 bis 1000 reduziert. In einem Vorgängerprojekt haben wir zum ersten Mal gezeigt, dass die Messung von 39Ar an natürlichen Proben mit ATTA möglich ist, allerdings benötigten wir dazu immer noch Tonnen von Wasser. Vor kurzem haben wir anhand von Proben aus ersten Pilotprojekten mit Ozeanwasser und alpinem Eis gezeigt, dass die 39Ar-ATTA (ArTTA) Messung an Proben von ca. 25 L Wasser oder 10 mL Ar oder weniger möglich ist. Dieser Erfolg eröffnet komplett neue Perspektiven für die Anwendung der 39Ar-Datierung, die sehr wertvolle Information ergeben wird, die ansonsten nicht zugänglich wäre. Der Bedarf für solche Analysen, insbesondere im Gebiet der Spurenstoff-Ozeanographie, ist gut etabliert und dokumentiert durch Unterstützungsschreiben von unseren derzeitigen Partnern für ArTTA Anwendungen. Dieser Antrag wird es uns ermöglichen, die weltweit ersten ArTTA Geräte zu bauen, die auf Routinebetrieb mit kleinen Proben ausgelegt sind. Wir streben den Aufbau einer 39Ar-Datierungsplattform an, welche die Anforderungen für die Datierung in den Feldern der Grundwasserforschung, Ozeanographie und Gletscherforschung erfüllt. Um sinnvolle Anwendungen in der Tracerozeanographie zu ermöglichen, wird eine Kapazität von mindestens 200 Proben pro Jahr benötigt. Das neue Gerät für die Forschung wird damit lange angestrebte Anwendungen erlauben, die sonst nicht möglich wären. Basierend auf bisheriger Forschung haben wir einen klaren Plan für den Aufbau einer kompletten Plattform für den Betrieb von ArTTA: Eine neue Probenaufbereitungslinie basierend auf dem Gettern von reaktiven Gasen erlaubt die Abtrennung von bis zu 10 mL reinem Ar aus kleinen (kleiner als 25 L Wasser oder 10 kg Eis) Umweltproben in wenigen Stunden. Diese Proben werden zum ArTTA Gerät transferiert, welches aus zwei Modulen besteht: Das Optik-Modul erzeugt die benötigten Laserfrequenzen und Laserleistung, das Atom-Modul ist der Teil in dem die Atome mit atomoptischen Werkzeugen detektiert werden, die wir im Prototyp aus dem vorherigen Projekt realisiert haben. So weit als möglich wird die Anlage aus zuverlässigen, hochleistungsfähigen kommerziellen Teilen gebaut. Das System wird in einer hochkontrollierten Containerumgebung installiert, was einen modularen Aufbau gewährleistet, der in Zukunft an unterschiedlichen Orten aufgebaut werden kann.

Aufklärung der mikrobiellen Nitratumsetzung in einem Süßwasserhabitat bei Anwesenheit von Methan, Nitrat und Ammonium: Koppelung von n-damo (Nitrat/Nitrit-abhängige anaerobe Methanoxidation) und Anammox (anaerobe Oxidation von Ammonium)

In diesem Projekt wollen wir in einem Süßwasserhabitat die Koppelung der nitratabhängigen Methanoxidation (n-damo) mit dem Anammox Prozess nachweisen. Messungen der stabilen Isotope im Methan, Nitrat, Nitrit, Ammonium und DIC und molekularbiologische Methoden sollen helfen, diese Prozesse zu entschlüsseln. Zudem wollen wir klären, wie die Erkenntnis von einströmendem Grundwasser in das Habitat (Interaktion zwischen Grundwasser und Seewasser) zu erklären ist, dass die für die Prozesse (n-damo, Anammox, Methanogenese) benötigten stabilen Umwelt- bzw. anoxischen Redoxbedingungen vorliegen.

Selenatreduktion durch sulfidiertes nullwertiges Eisen

Selen ist einerseits ein essentieller Nährstoff, andererseits aber in erhöhten Konzentrationen hochtoxisch. Die in Wasser löslichsten Se-Spezies sind Selenit (Se(IV)) und Selenat (Se(VI)). Sobald diese in die aquatische Umwelt gelangen, können sie rasch Konzentrationen erreichen, die für die aquatischen Nahrungsketten toxisch sind. In diesem Antrag wollen wir das Potenzial von sulfidisiertem nullwertigem Eisen (S-ZVI) untersuchen, um Se(VI) zu Se(0) und/oder Se(-II) zu reduzieren. Die Sulfidisierung von ZVI hat in den letzten 3 bis 4 Jahren zunehmende Aufmerksamkeit erfahren als eine Methode zur Verbesserung der Selektivität und Spezifität des Schadstoffabbaus bei der Verwendung von ZVI als abiotischem Reduktionsmittel. Bis heute wurde jedoch noch keine Studie zur Wirkung auf die Entfernung von Selenat durchgeführt. In der vorgeschlagenen Arbeit werden wir in drei Arbeitspaketen die folgende Hypothese untersuchen: i) Das S/Fe-Verhältnis in S-ZVI bestimmt seine Reaktivität gegenüber Se(VI), ii) die Anwesenheit von Sauerstoff und Fe(II) beeinflusst die Wirksamkeit von S-ZVI im Hinblick auf die Reduktion von Se(VI), iii) die Se(VI)-Reduktion durch S-ZVI wird durch den pH-Wert aufgrund elektrostatischer Effekte beeinflusst, und iv) die Anwendung von S-ZVI-Teilchen in Filterbett-Systemen ist eine wirksame Methode zur Entfernung von Selenat. Die Kinetik und Mechanismen der Wechselwirkung zwischen S-ZVI und Selenat werden in Batch-Experimenten in Kombination mit Synchrotron-basierten Methoden in Zusammenarbeit mit der Canadian Light Source untersucht. Zusätzlich werden wir Filterbett-Experimente mit S-ZVI durchführen.

Chemikalien und ökologisch-evolutionäre Dynamik prägen die Gemeinschaften

Es gibt immer mehr Beweise für das Zusammenspiel von Ökologie und Evolution auf der gleichen Zeitskala, die die Reaktionen der Gemeinschaft prägt. Es ist jedoch noch wenig darüber bekannt, wie Stressoren (wie zum Beispiel Chemikalien) ökologisch-evolutionäre Dynamik beeinflussen und Artengemeinschaft verändert. Es ist jedoch wichtig den Einfluss von Stressoren auf ökologisch-evolutionären Dynamik zu verstehen um Vorhersagen zu können, wie sich Artengemeinschaften an Umweltveränderungen anpassen. In diesem Projekt plane ich die Rolle von chemischen Stressoren auf ökologisch-evolutionäre Dynamiken in gestörten Artengemeinschaften und die Veränderungen auf struktureller und funktionaler (Rettung, Maske, Divergenz) Ebene zu untersuchen. Dafür plane ich Chemostat-Experimente und experimentelle Assays zu kombinieren, um die chemische Belastung zu manipulieren und das Auftreten ökoevolutionärer Dynamiken in einer mikrobiellen Gemeinschaft zu untersuchen. Darüber hinaus plane ich, Veränderungen in der Gemeinschaftsstruktur und -funktion unter wiederholter chemischer Belastung zu bewerten und den zugrunde liegenden Mechanismus im Detail zu untersuchen, indem ich das Potenzial für Ökologie und Evolution manipuliere. Für die Experimente werde ich eine mikrobielle Gemeinschaft verwenden, die aus einem Protisten als Wirt, seinem Virus, einem Virophage und einem Beutebakterium für den Protist besteht. Die Beobachtung der Gemeinschaftsdynamik in gestörten und ungestörten Umgebungen und die Beobachtung ökologischer (Populationsdynamik, Gemeinschaftsstruktur und -funktion) und evolutionärer Veränderungen (Wirtsresistenz, Virusinfektion und Bakterienabwehr) im Laufe der Zeit wird es mir ermöglichen, das Zusammenspiel von Ökologie und Evolution und die Rolle des chemischen Stressors für die gesamte Gemeinschaftsdynamik, -struktur und -funktion zu bewerten. Die Ergebnisse dieses Projekts werden zum Verständnis der Fähigkeit von Gemeinschaft beitragen, Umweltveränderungen abzufedern, und die unterschiedlichen Rollen von Ökologie und Evolution in diesen Reaktionen.

Quantification of the influence of current use fungicides and climate change on allochthonous Organic MATer decomposition in streams (QUANTOMAT)

The decomposition of terrestrial organic material such as leaf litter represents a fundamental ecosystem function in streams that delivers energy for local and downstream food webs. Although agriculture dominates most regions in Europe and fungicides are applied widely, effects of currently used fungicides on the aquatic decomposer community and consequently the leaf decomposition rate are largely unknown. Also potential compensation of such hypothesised adverse effects due to nutrients or higher average water temperatures associated with climate change are not considered. Moreover, climate change is predicted to alter the community of aquatic decomposers and an open question is, whether this alteration impacts the leaf decomposition rate. The current projects follows a tripartite design to answer these research questions. Firstly, a field study in a vine growing region where fungicides are applied in large amounts will be conducted to whether there is a dose-response relationship between the exposure to fungicides and the leaf decomposition rate. Secondly, experiments in artificial streams with field communities will be carried out to assess potential compensatory mechanisms of nutrients and temperature for effects of fungicides. Thirdly, field experiments with communities exhibiting a gradient of taxa sensitive to climate change will be used to investigate potential climate-related effects on the leaf decomposition rate.

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