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.
Flowering time (FTi) genes play a key role as regulators of complex gene expression networks, and the influence of these networks on other complex systems means that FTi gene expression triggers a cascade of regulatory effects with a broad global effect on plant development. Hence, allelic and expression differences in FTi genes can play a central role in phenotypic variation throughput the plant lifecycle. A prime example for this is found in Brassica napus, a phenotypically and genetically diverse species with enormous variation in vernalisation requirement and flowering traits. The species includes oilseed rape (canola), one of the most important oilseed crops worldwide. Previously we have identified QTL clusters related to plant development, seed yield and heterosis in winter oilseed rape that seem to be conserved in diverse genetic backgrounds. We suspect that these QTL are controlled by global regulatory genes that influence numerous traits at different developmental stages. Interestingly, many of the QTL clusters for yield and biomass heterosis appear to correspond to the positions of meta-QTL for FTi in spring-type and/or winter-type B. napus. Based on the hypothesis that diversity in FTi genes has a key influence on plant development and yield, the aim of this study is a detailed analysis of DNA sequence variation in regulatory FTi genes in B. napus, combined with an investigation of associations between FTi gene haplotypes, developmental traits, yield components and seed yield.
Das Grundstück der ehemaligen Stralauer Glashütte (Fläche 36.000 m²) befindet sich im westlichen Bereich der Halbinsel Stralau im Bezirk Friedrichshain-Kreuzberg. Der nördliche Teil des Grundstücks grenzt unmittelbar an die westliche Rummelsburger Bucht. Von 1889 bis 1996 wurde am Standort ein Glaswerk zur Hohlglasherstellung betrieben. Das Grundstück liegt in einem Wohngebiet und ist durch öffentliche Straßen erschlossen. Im Zuge der über einhundertjährigen industriellen Nutzung des Grundstücks wurden in erheblichem Umfang Schadstoffe in den Untergrund eingetragen. Hauptkontaminanten sind Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW), polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), aromatische Kohlenwasserstoffe (AKW) sowie Alkyl- und Chlorphenole. Die Bodenverunreinigungen konzentrieren sich auf lokale Belastungsschwerpunkte. Begünstigt durch einen geringen Flurabstand sind zusätzlich erhebliche Grundwasserverunreinigungen zu verzeichnen. Die Schadstofffahne erstreckt sich über die Grundstücksgrenze hinaus. In der Tabelle sind die im Rahmen der Erkundungs- bzw. Sanierungsmaßnahmen festgestellten Maximalkonzentrationen (Boden und Grundwasser) zusammengestellt. Bodenluft (mg/kg TM) Grundwasser (µg/l) MKW 170.000 MKW 4.500 PAK 7.000 PAK 500 AKW 25 AKW 2.400 Alkylphenole 5.000 Alkylphenole 400.000 Chlorphenole 180 Chlorphenole 1.400 Seit der Übernahme des Grundstücks durch die Wasserstadt GmbH (als treuhändischer Entwicklungsträger des Landes Berlin) im Jahr 1996 wurden auf dem Gelände umfangreiche Sanierungsmaßnahmen durchgeführt. Im Anschluss an die Erkundung der Boden- und Grundwasserverunreinigungen fand ein Monitoring des Grundwassers statt. Das Messstellennetz umfasste 25 Grundwassermessstellen auf dem Grundstück und im Abstrom. Neben der Tiefenenttrümmerung im Bereich ehemaliger Bauwerke wurden insgesamt ca. 5.400 t Boden als gefährlicher Abfall im Bereich des ehemaligen Hafenbeckens ausgehoben und ordnungsgemäß entsorgt. Im Herbst 2004 erfolgte ein Bodenaushub mittels überschnittener Großlochbohrungen im zentralen Grundstücksbereich einschließlich der Entsorgung von rund 2.600 t gefährlichem Abfall. Nach Abschluss der Bodenaustauschmaßnahmen fanden im Jahr 2006 Grundwasseruntersuchungen sowie Labor- und Feldversuche zur Vorbereitung einer Grundwassersanierung statt. In den Jahren 2007 bis 2009 erfolgten mehrere Stufen einer kombinierten „chemisch-biologischen in-situ-Sanierung“. Die Entwicklung der Grundwasserqualität wurde parallel mindestens zwei Mal jährlich an bis zu 30 Grundwassermessstellen im Rahmen eines Grundwassermonitorings überwacht. Die nochmalige Erweiterung des Grundwassermessstellennetzes im Jahr 2009 soll qualitativ hochwertige Aussagen zur künftigen Schadstoffentwicklung im Grundwasser sicherstellen. Der ehemalige Sanierungsbereich mit den dort befindlichen Grundwassermessstellen war aufgrund umfangreicher Erschließungs- und Instandsetzungsarbeiten rund um den früheren sogenannten Flaschenturm seit dem Frühjahr 2010 nur eingeschränkt zugänglich. Nach Abschluss dieser Baumaßnahme wird das Grundwassermonitoring ab Herbst 2012 wieder regulär, jedoch nur noch einmal jährlich, fortgesetzt. Weiterhin wurde im Jahr 2012 der Boden im Bereich nördlich des ehemaligen Jugend-Freizeit-Schiffes mittels Großlochbohrverfahren ausgehoben und ca. 4.000 t Boden als gefährlicher Abfall entsorgt. Zur Bauvorbereitung wurden im Bereich des ehemaligen Hafenbeckens erneut zwei kleinflächige Schwerpunktbereiche mittels Bodenaushub in einer offenen Baugrube sowie im Schutze eines Verbau-Systems in 2016 saniert. Dabei wurden insgesamt weitere 1.000 t Boden als gefährlicher Abfall entsorgt. In Folge der baulichen Entwicklung des Gesamtstandortes durch die Errichtung von Neubauten mussten einige Grundwassermessstellen an anderer Stelle neu errichtet werden. Das Messstellennetz umfasste 40 Grundwassermessstellen auf dem Grundstück und im Abstrom, von denen aktuell 32 Messstellen noch genutzt werden. Das Grundwassermonitoring wurde bis 2021 einmal jährlich fortgesetzt. Im Ergebnis einer Machbarkeitsstudie zum Umgang mit dem im Zentralbereich noch vorhandenen Belastungen im Untergrund werden seit Anfang 2021 Erkundungen zur Prüfung von MNA/ENA-Maßnahmen (Monitored Natural Attenuation/ Enhanced Natural Attenuation) im Bereich des Abstroms vorbereitet und durchgeführt. Hierzu werden diverse Feld- und Laboruntersuchungen (u.A. in-situ Grundwasserprobenahme) in mehreren Erkundungsstufen durchgeführt. In diesem Zusammenhang wird auch temporär die Anzahl der Monitoringkampagnen ab 2022 auf 2 Kampagnen jährlich verdichtet. Die Kosten für die Umsetzung der Sanierungsmaßnahmen belaufen sich bislang auf ca. 4,3 Mio. €. Nach Abschluss der Sanierungsmaßnahme wurde der Standort und sein Umfeld erschlossen und gestaltet. (Straßenbau inkl. Versorgungsleitungen; öffentliche Grünanlagen und Spielplätze, Durchwegungen und Endausbau des Uferwanderwegs). Von Frühjahr 2011 bis Anfang 2012 wurden Teile der Uferbefestigung erneuert. Die neuen Town-Houses in Ufernähe und die Sanierung bzw. Umgestaltung des ehemaligen Flaschenturms zum Wohngebäude wurden bis Mitte 2015 fertiggestellt. Weiterhin wurden im Zeitraum 2013 bis 2015 Wohnhäuser entlang der Glasbläserallee sowie Am Fischzug und der Krachtstraße errichtet. Im nördlichen Teil der Glasbläserallee sind bis Ende 2020 weitere Wohngebäude entstanden. Im südlichen Teil der Glasbläserallee, unterhalb der ehemaligen Maschinenschlosserei, erfolgt seit 2021 die Errichtung von weiteren Wohngebäuden. Daneben erfolgt die Entwicklung von Gewerbeflächen entlang der Kynaststraße.
Der Forschungsbericht ermittelt den kumulierten Energieaufwand und das Treibhauspotenzial für verschiedene Referenzgebäude, sowohl im Neubau als auch im Gebäudebestand. Betrachtet wird der gesamte Lebenszyklus der Gebäude. Die wichtigsten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Den größten Einfluss auf den kumulierten Energieaufwand und die Treibhausgasemissionen hat der Energiestandard. Die Erneuerung eines Bestandsgebäudes erfordert einen geringeren Energieaufwand als der Neubau. Zur Reduktion des kumulierten Energieaufwands sollte die Sanierungsaktivität und die Effizienzanforderungen an Neubauten erhöht werden. Hierbei spielt eine geeignete Förderung eine wichtige Rolle. Veröffentlicht in Texte | 71/2025.
The Joint Danube Survey (JDS(link is external)) is one of the most comprehensive investigative surface-water monitoring efforts in the world. Orchestrated by the ICPDR (link is external)(International Commission for the Protection of the Danube River), the key purpose of JDS is to gather vital data on carefully selected elements of water quality across the entire length of the Danube River and its major tributaries. The project harmonizes water monitoring practices across the Danube countries, following the EU Water Framework Directive (WFD) to achieve good water quality. Three JDS events have been previously conducted - in 2001, 2007, and 2013. The fourth survey, JDS4, took place throughout 2019 at 51 sampling sites in 13 countries across the Danube River Basin. The outcome of JDS4 will fill the information gaps necessary to enable the planned 2021 update of the Danube River Basin Management Plan. For the first time, JDS4 included DNA metabarcoding methods, carried out through the University of Essen(link is external). The resulting eDNA samples are centrally archived for JDS at the ZFMK Biobank.
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.
Pflanzen verfügen über vielfältige Mechanismen zum Schutz vor Pathogenbefall oder Umweltstress. Dabei weisen pflanzliche Abwehrsysteme Ähnlichkeiten zum angeborenen Immunsytem von Säugern auf, bei dem Stickoxid (NO) eine Schlüsselrolle spielt. Auch in Pflanzen finden sich wichtige Komponenten der durch NO induzierten Signalübertragung. NO aktiviert Abwehrgene und ist beteiligt an programmiertem Zelltod und an der Abwehr von Pathogenen. Das vorgeschlagene Projekt hat zum Ziel, die Signalübertragung durch NO in Tabak und Arabidopsis zu erforschen und die Rolle von NO bei der Abwehr von Pathogenen zu klären. (1) Ein Schwerpunkt soll in der Aufklärung der Signalübertragung durch NO und der Aktivierung von Abwehrgenen liegen. Es soll geklärt werden, ob NO als mobiles Signal dient, und ob andere Signalmoleküle (z.B. Salicylsäure) in die NO-Signalübertragung integriert sind. (2) Um die Bedeutung von NO für die Regulation von Abwehrmechanismen zu klären, sollen Expressionsprofil und Expressionsdynamik von NO-induzierten Genen durch DNA-ChipTechnologie analysiert werden. Diese neuartige Technik wird auch Aufschluss über eine etwaige Vernetzung der NO-Signalübertragung mit pflanzlichen Hormonsystemen liefern. Die Erforschung der Signalübertragung durch NO in Pflanzen kann unser Verständnis von Resistenzmechanismen vertiefen und zur Entwicklung pathogen-resistenter Pflanzen beitragen.
Es wird ein Konzept für die für die systematische Datenhaltung und Vorgaben für den Datenimport von DNA basierten Untersuchungen im Gewässerschutz entwickelt. Es werden erste digitale Anwendungen für die Aus- und Bewertung DNA basierter Daten realisiert und den Behörden zur Verfügung gestellt . Darüber hinaus sind Schnittstellen zu anderen Datensammlungen der behördlichen Umweltbeobachtung vorgesehen, beispielsweise dem Artenschutz, der Klima- und der Schadstoffforschung, die integrierte Auswertungen ermöglichen.
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