TelePAtH zielt auf die Identifizierung, Charakterisierung und Prognose von Systemdynamiken und speziell Kipppunkten in gekoppelten sozial-ökologischen Systemen der Ernährungssicherung in Westafrika ab. Ein transdisziplinärer Forschungsansatz soll klären, inwieweit Kipppunkte in stress-behafteten Ernährungssystemen vorrausschauend abgeschätzt werden können, um praktische Entscheidungshilfen zu bieten und Krisen bzw. Zusammenbrüche in Ernährungssystemen verhindern zu können. Das Forschungsdesign umfasst qualitative und quantitative Methoden und bedient sich der Analyse von Chronosequenzen entlang der Gradienten von ländlichen zu städtischen sowie von humiden zu semi-ariden Gebieten. Die Forschung verbindet dabei eine regionale Betrachtung mit lokalen Untersuchungen in bis zu fünf Ländern Westafrikas durch einen integrierten Analyse- und Modellierungsrahmen. Ziel dieser Projektphase I ist es gemeinsam mit Praxispartnern in Afrika und Deutschland das Forschungsdesign zu spezifizieren, den Vollantrag einzureichen, sowie die konzeptionellen Grundlagen zu veröffentlichen. Das BICC wird die soziale Subsystemkomponente des TelePAtH Rahmenkonzeptes und seine Kopplung zu den anderen Systemkomponenten mit entwickeln. Dies umfasset die Analyse des aktuellen Stands der Wissenschaft hinsichtlich des Zusammenspiels von Gewaltkonflikten, Migration und Landgrabbing und seiner Bedeutung für die Ernährungssicherung in Westafrika mit einem Focus auf das Agrarökosystem 'Kakaoproduktion', die Recherche und Prüfung der Integrierbarkeit relevanter verfügbarer (GIS-) Datensätze zu Gewaltkonflikten, Migration und Landnutzung sowie die vorläufige Analyse der Governancestrukturen des Kakaosektors. Die Rolle dieser Prozesse und Parameter für die Gesamtsystemdynamik und Kipppunkte stress-behafteter Ernährungssysteme soll herausgestellt und in das Konzept eingebunden werden.
Tropische Baumarten kommen in der Regel in niedrigen Populationsdichten mit beträchtlichen Distanzen zwischen den Individuen vor. Diese räumliche Verteilung hat Konsequenzen für den Genfluß, insbesondere für die Entfernungen, die die Bestäuber zurücklegen müssen. Die Erweiterung unserer Kenntnis über die Muster des Genflusses bei tropischen Baumarten ist eine wichtige Voraussetzung für die Einschätzung ihres reproduktiven Erfolgs, insbesondere vor dem Hintergrund der zunehmenden Fragmentierung von Primärwäldern. Mit dem vorliegenden Projekt schlagen wir vor, drei tropische Unterholz-Baumarten der Gattung Theobroma (Kakao) in Nordbolivien als ein Modellsystem zu verwenden, um Bestäubergemeinschaften, Bestäubungssysteme und Genfluß in natürlichen und kultivierten Populationen zu vergleichen. Wir gehen davon aus, dass die Bestäubungsökologie von Theobroma-Arten zwischen den Arten sowie zwischen Wildpopulationen und Plantagen differiert, und dass das zeitlich-räumliche Auftreten von Bestäubern vor allem durch klimatische Faktoren, der Anzahl gleichzeitig geöffneter Blüten und der Populationsdichte der Bäume bestimmt wird. Außerdem vermuten wir, dass sich letztere auch auf das Verhältnis zwischen selbst bestäubten und fremd bestäubten Blüten auswirkt, dass höhere Populationsdichte, höhere genetische Ungleichheit und Erhöhung der Pollenzufuhr mit Bestäubungserfolg und Fruchtansatz positiv korreliert sind, und dass moderate genetische Strukturen ausgebildet sind wegen der Abhängigkeit von Tieren als Bestäuber und Ausbreiter. Neben Feldstudien wie Bestäuberfang und Experimenten zum Fruchtansatz werden wir vor allem direkte und indirekte Methoden wie z.B. die Analyse der räumlichen genetischen Populationsstruktur und Vaterschaftsanalysen anwenden, um diesen Hypothesen nachzugehen. Die Ergebnisse unserer Untersuchungen sind von genereller Bedeutung für das Verständnis der Evolution von Bestäubungssystemen in tropischen Wald-Ökosystemen.
Hecken und Gehölze erfüllen in unserer Umwelt viele wichtige Funktionen: sie erzeugen Sauerstoff, filtern die Luft, dienen als Sicht- und Windschutz, bieten Lebensraum für Vögel und Insekten und dienen als strukturierende und abgrenzende Elemente. Für den städtebaulichen Schallschutz werden sie jedoch kaum genutzt, da in den maßgeblichen Planungsrichtlinien die Bewuchsdämpfung für alle Arten von Bewuchsflächen sehr niedrig angesetzt wird. Dabei wird übersehen, das die Angaben in den Richtlinien Mindestangaben darstellen, die in der Praxis häufig deutlich übertroffen werden können. Derzeit bestehen noch fast keine Kenntnisse über eine geeignete Gestaltung von Schallschutzhecken und deren Wirksamkeit. Auch über die akustischen Eigenschaften von Heckenpflanzen ist bislang nur sehr wenig bekannt. In dieser Studie wird untersucht, welche Pflanzen sich für Schallschutzzwecke aus akustischer Sicht besonders eignen, wie sie gepflanzt werden sollten, welche Abmessungen eine Hecke besitzen sollte und wie sich weitere Einflussfaktoren wie Bewuchsdichte, Blattfläche, Form und Dicke der Blätter, etc. auf die akustischen Eigenschaften auswirken. Die Untersuchungen erfolgen sowohl durch Messungen unter idealisierten Bedingungen im Labor als auch an realen Hecken im Freien. Weiterhin werden rechnerische Modelle eingesetzt, wobei das Ziel darin besteht, Dämpfungs- und Absorptionskoeffizienten zu bestimmen, die Schallschutzwirkung zu verbessern und verlässliche Bemessungsgrundlagen für die Städte- und Landschaftsplanung zu erarbeiten.
Sub-project B1 aims at generating scientific facts on biosphere-atmosphere interactions across the major land use types of the tropical rain forest margin area in South East Asia (SEA). A combination of meteorological and botanical approaches both empirical and theoretical is applied to a cacao agroforestry system, Nopu, where other sub-projects of STORMA do intensive field research to measure and model fluxes of water energy, vapour, and carbon dioxide at different spatial scales.
Die wichtigsten Krankheiten des Hopfens sind der Falsche Mehltau (Peronospora) und der Echte Mehltau. Aufgabe des Forschungsprojektes war es, Wirkstoffe beziehungsweise Methoden zu finden, die zur Bekämpfung dieser Krankheiten die allgemein verwendeten kupfer- und schwefelhaltigen Produkte ersetzen können. Da die Bekämpfung der Hopfenblattlaus im Öko-Hopfenbau ein besonderes Problem darstellt, wurden auch Versuche zu diesem Schädling angelegt und ausgewertet. Alle Versuche wurden über drei Jahre von 2004-2006 in Öko-Hopfenbaubetrieben im Anbaugebiet der Hallertau durchgeführt. Als Vergleich dienten immer unbehandelte Parzellen. Grundsätzlich stellen die Abnehmer von Öko-Hopfen die gleichen Qualitätsanforderungen an die Hopfendolden wie es im konventionellen Markt gefordert wird. Trotz Anbau von überwiegend toleranten Sorten, der Nutzung von Prognosemodellen und der Berücksichtigung der Nützlingsschonung ist auch im Öko-Anbau der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln notwendig. Zur Bekämpfung des Falschen Mehltaus wurden die rein biologischen Mittel 'Kanne Brottrunk, 'Molke, 'FungEnd + Öle sowie ein Testprodukt der Firma 'Stähler eingesetzt. Im ersten Versuchsjahr kam auch das Handelsprodukt 'Frutogard zum Einsatz, das, wie sich später herausstellte, allerdings Phosphit enthält und deshalb im Ökobetrieb nicht eingesetzt werden kann. Als kupferhaltige Varianten wurden Funguran, Cuprozin flüssig und das Entwicklungsprodukt DPD GF J52-008 getestet. Nach Abschluss der Prüfung muss festgestellt werden, dass bei der anfälligen Testsorte alle rein biologischen Varianten zu keinem Erfolg führten. Auch die Produkte mit niedrigerem Kupfergehalt waren nicht immer erfolgreich. Mit Abstand am Besten hat eine 'betriebseigene Mischung von Kupfer, Schwefel, Gesteinsmehl und effektiven Mikroorganismen abgeschnitten. Zu den Prüfmitteln gegen Echten Mehltau kann keine Aussage getroffen werden, da diese Krankheit während der gesamten Versuchsdauer in den unbehandelten Parzellen nicht vorkam. Zur Blattlausbekämpfung wurden Mittel auf rein pflanzlicher Basis (Spruzit Neu, Quassia- Extrakt, NeemAzal T/S und TRF-002, mit Quassin als Wirkstoff) eingesetzt. Neben der praxisüblichen Spritzung wurden mit Ausnahme von Spruzit Neu die Wirkstoffe in zusätzlichen Varianten während der Hauptwachstumsphase des Hopfens mit einem Pinsel auf die Reben gestrichen. 10 Es konnte mit dieser Methode erstmals nachgewiesen werden, dass die Wirkstoffe von NeemAzal T/S und Quassia (bzw. im Fertigprodukt TRF-002) von der Pflanze in den Leitungsbahnen systemisch nach oben bis in sieben Meter Höhe transportiert werden. Insgesamt die besten Wirkungen brachten Quassia-Extrakt gespritzt und TRF-002 mit einer Wirkstoffmenge von 24 g Quassin pro Hektar. Über alle Versuche betrachtet, konnten NeemAzal T/S und Spruzit Neu nicht befriedigen. Die Streichvariante TRF-002 mit 24 g Quassin/ha ist praxistauglich; eine Genehmigung nach dem Pflanzenschutzgesetz sollte angestrebt werden.
In der Lebens- und Genussmittelindustrie entstehen große Mengen an biogenen Abfällen und Abwässern, die bisher hauptsächlich energetisch, durch Kompostierung, Vergärung oder teilweise direkt als Tierfutter verwendet werden. Dabei bleibt unbeachtet, dass biogene Abfälle hochwertige Substanzen enthalten, die sie zu potentiellen Sekundärrohstoffen machen. Die Substitution primärer fossiler Rohstoffe durch diese Sekundärrohstoffe kann einen wichtigen Beitrag zum nachhaltigen Wirtschaften leisten. Abfälle aus der Kakao- und Schokoladenproduktion fallen in Deutschland und insbesondere auch in Bremen in relevanter Menge an (Hachez Chocolade Fabrik GmbH, Feodora Chocolade GmbH). Die in den Schalen enthaltenen Polyphenole, Tannine, Alkaloidpurine, Pektine sowie das Theobromin sind Stoffgruppen, die nach den an der Hochschule Bremen bereits durchgeführten Recherchen vielversprechend für ein Produktlinien-Screening erscheinen. Im Rahmen des Projektes werden die Substanzen deshalb hinsichtlich ihres Potentials für einen Einsatz als Sekundärrohstoffe für Antioxidantien, Adsorbentien, Biozide, Farbstoffe, Gerbstoffe, Aromastoffe und Geliermittel getestet. Weiterer Inhalt des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Evaluation von Standardtests zur Identifizierung und Bewertung potentieller Produktlinien aus biogenen Abfällen. Die Arbeiten werden in Kooperation mit der Bremer Firma Hachez GmbH & Co. KG durchgeführt. In der Lebens- und Genussmittelindustrie entstehen große Mengen an biogenen Abfällen und Abwässern, die bisher hauptsächlich energetisch, durch Kompostierung, Vergärung oder teilweise direkt als Tierfutter verwendet werden. Dabei bleibt unbeachtet, dass biogene Abfälle hochwertige Substanzen enthalten, die sie zu potentiellen Sekundärrohstoffen machen. Die Substitution primärer fossiler Rohstoffe durch diese Sekundärrohstoffe kann einen wichtigen Beitrag zum nachhaltigen Wirtschaften leisten. Abfälle aus der Kakao- und Schokoladenproduktion fallen in Deutschland und insbesondere auch in Bremen in relevanter Menge an (Hachez Chocolade Fabrik GmbH, Feodora Chocolade GmbH). Die in den Schalen enthaltenen Polyphenole, Tannine, Alkaloidpurine, Pektine sowie das Theobromin sind Stoffgruppen, die nach den an der Hochschule Bremen bereits durchgeführten Recherchen vielversprechend für ein Produktlinien-Screening erscheinen. Im Rahmen des Projektes werden die Substanzen deshalb hinsichtlich ihres Potentials für einen Einsatz als Sekundärrohstoffe für Antioxidantien, Adsorbentien, Biozide, Farbstoffe, Gerbstoffe, Aromastoffe und Geliermittel getestet. Weiterer Inhalt des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Evaluation von Standardtests zur Identifizierung und Bewertung potentieller Produktlinien aus biogenen Abfällen. Die Arbeiten werden in Kooperation mit der Bremer Firma Hachez GmbH & Co. KG durchgeführt.
Das Teilprojekt D2 setzt sich zum Ziel, nachhaltige Nutzungssysteme für Regenwaldrandzonen zu entwerfen bzw. zu prüfen und der Nutzung zuzuführen. Grundhypothese des Teilprojektes ist die Annahme, dass eine positive Beziehung besteht zwischen der Vielzahl günstiger Interaktionen unter den Komponenten pflanzenbaulicher Landnutzungssysteme und ihrer Produktivität und Stabilität. Es soll der Frage nachgegangen werden, inwiefern eine gezielte Auswahl von Nutzpflanzen und Produktionsmethoden die landwirtschaftliche Produktivität in Regenwaldrandzonen erhalten kann. Es kooperieren dabei die Institute tropischer Pflanzenbau (Universität Kassel) und Agrikulturchemie (Universität Göttingen) in Zusammenarbeit mit den entsprechenden Fachgruppen der indonesischen Universitäten Bogor und Palu. Die Konversion des Primärwaldes zur landwirtschaftlichen Landnutzung erfolgt im Projektgebiet über die direkte Überführung in Ackerfläche, verbunden mit deren periodischer Brachelegung, und über die Überführung in dauerhafte agroforstliche Landnutzungssysteme, v.a. mit Kakao und Kaffee unter Schattenbäumen als Hauptkomponenten. Die direkte Konversion in Ackerfläche, insbesondere in der im Projektgebiet vorherrschenden ausgeprägten Hanglage, ergibt besondere Probleme in der Boden- und Nährstoffsicherung. Es sollen daher die Dynamik und die verantwortlichen Ursachen der auftretenden Ressourcendegradierung dokumentiert, sowie Maßnahmen zu ihrer Verlangsamung bzw. Umkehr untersucht werden. Die Möglichkeiten zur Beteiligung der involvierten LandnutzerInnen in der Forschungsarbeit im Sinne partizipativer Agrarforschung sollen dabei systematisch ausgeschöpft werden, um die grundlagenorientierte Forschungsarbeit der beteiligten WissenschaftlerInnen in einen relevanten Verwertungszusammenhang zu stellen. Das Teilprojekt wird zunächst, in Zusammenarbeit mit weiteren Teilprojekten, Basisinformationen zur Landnutzung in ackerbaulichen und agroforstlichen Systemen sammeln, um relevante Versuchsflächen für die anschließende Inventur und gemeinsame System- und Technologieentwicklung zu identifizieren. Frisch gerodete Flächen werden untersucht bzw. behandelt im Vergleich zu Flächen älterer Nutzung und Flächen unterschiedlicher Brachedauer. Die Untersuchungen der bio-physikalischen Ressourcen und ihrer Dynamik in Slash-and-Burn- und Kakao-Agroforst-Systemen entlang dieses Gradienten (falsche Zeitreihe) werden Bodenfruchtbarkeitsparameter, ober- und unterirdische Biomasse und Nährstoffpools einschließen. In Slash-and-Burn-Systemen werden zusätzlich die Artenzusammensetzung, die Stetigkeit und der spezifische Deckungsgrad der Brachevegetation bestimmt. Es wird außerdem die Entwicklung der Unkrautvegetation nach Brandrodung und bei unterschiedlicher Landnutzungsintensität untersucht, um Zeigerpflanzen zu identifizieren.
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