Das vorliegende Forschungsprojekt zielt auf die Verknüpfung zweier, bisher als unabhängig angesehener, aquatischer Transport- und Transformationsprozesse:(a) In tiefen Gewässern können sich Wasserkörper unterschiedlicher Dichte stabil übereinander schichten. Die dort ablaufenden Umsatzprozesse werden so räumlich entkoppelt und es kommt zur Bildung einer aquatischen Grenzzone. Bei deren Durchtritt können sich physikochemische Parameter, wie etwa die Sauerstoffverfügbarkeit, abrupt ändern.(b) Die Verfügbarkeit des Elektronen-Akzeptors Sauerstoff entscheidet über die Reaktionspfade, auf denen aquatische Mikroorganismen Energie gewinnen. Unter Ausschluss von Sauerstoff können sie gelöstes organisches Material als alternativen Elektronen-Akzeptor nutzen. Die Elektronen werden von redox-aktiven Verbindungen innerhalb des organischen Materials (Quinone) aufgenommen die daraufhin antioxidativ, also empfindlich auf Änderungen der Sauerstoffverfügbarkeit reagieren. Die hohe räumliche- und zeitliche Dynamik aquatischer Grenzzonen in Binnengewässern haben zur Folge, dass antioxidatives organisches Material vom sauerstoffarmen in sauerstoffreiche Wasserkörper transportiert werden kann. Die dort rasch ablaufende Re Oxidation macht gelöstes organisches Material daher zu einem vollständig regenerierbaren Elektronenakzeptorsystem. Mikrobielle Konsortien, die ihre Energiegewinnung an diesen zyklisch regenerierten organischen Elektronenakzeptor koppeln, könnten einen entscheidenden Beitrag zum Kohlenstoffumsatz in aquatischen Grenzzonen leisten. Mikroorganismen beeinflussen maßgeblich, zu welchem Anteil umgesetztes organisches Material als Kohlendioxid oder als Methan in die Atmosphäre entweicht oder stattdessen dem Kohlenstoffkreislauf durch Sedimentation entzogen wird. Da Grenzzonen durch überproportional hohe Reaktionsraten und Biodiversität gekennzeichnet sind, ist die Kenntnis der dort ablaufenden Material- und Energieflüsse von großer Bedeutung für das grundlegende Verständnis des Kohlenstoffumsatzes in Binnengewässern. Die Binnenseen der borealen Zone haben großen Anteil an den globalen Süßwasservorräten und sind durch zukünftig steigende Frachten terrestrischen organischen Kohlenstoffs gefährdet. Das beantragte Forschungsprojekt hat daher zum Ziel, durch Prozessstudien auf verschiedenen Skalen und mechanistische Modellierung einen wichtigen Beitrag zu einem besseren Verständnis der Rolle organischen Materials als Elektronendonor und -akzeptor in diesen dynamischen Ökosystemen zu leisten.
Das Echte Apfelmoos, Bartramia pomifornmis, ist das Moos des Jahres 2018. Es wächst in mittelgrossen, dichten Polstern an Silikatfelsen in schattiger, luftfeuchter Lage und ist leicht kenntlich an den großen, rundlichen, weit über das Polster hinausgehobenen Kapseln. Die Art ist in der temperaten bis borealen Zone der Nordhalbkugel verbreitet, wurde aber vereinzelt auch auf der Südhalbkugel nachgewiesen (Südamerika, Neuseeland). Sie kommt in fast ganz Europa vor. In den Silikatgebieten der Schweiz, Österreichs und Deutschlands ist sie verbreitet bis zerstreut, zeigt aber große Verbreitungslücken in den Tieflagen und in den Kalkgebieten. Das Echte Apfelmoos ist eine kalkmeidende Art und wächst in Spalten und auf Absätzen von Felsen, an Wegböschungen und steinigen Abhängen. Das Echte Apfelmoos wird in der Roten Liste Deutschlands auf der Vorwarnliste geführt, in den einzelnen Bundesländern reicht die Einstufung entsprechend ihrem Anteil an den silikatischen Mittelgebirgen bzw. Moränengebieten von ungefährdet bis "vom Aussterben bedroht".
Human activities, such as mining and burning of fossil fuels, have increased the mobilization of mercury (Hg) into the environment and raised the amounts in the atmosphere, soils, fresh waters, and oceans by a factor of three to five. International efforts to alleviate the problem of Hg in the environment are focused on reducing Hg deposition. However, it seems doubtful that these efforts will have a considerable effect, especially in northern countries, since so much Hg has already accumulated in the superficial organic soils of mires. Knowing the land-atmosphere exchange of Hg in mires is crucial to predict how effective efforts to reduce anthropogenic Hg emissions will be in reducing the pool of Hg in these mires and ultimately the loading of the extremely toxic methylmercury (MeHg) from mires to surface waters. We have developed the first long term application of the Relaxed Eddy Accumulation (REA) technique, a micrometeorological method, which has only been used in a few short-term studies on Hg fluxes from contaminated sites up to now. Since our instrument has been tested successfully, we are able to quantify the first seasonal land-atmosphere exchange of gaseous elemental mercury (Hg0) over a boreal mire. The proposed study site Degerö Stormyr is situated close to the host university in Umea, Sweden and provides a very well developed research infrastructure. We hypothesize that emission of Hg0 from the peat surface, especially during snowmelt and summer time, is an important pathway of Hg removal from boreal mires that greatly exceeds export by runoff and leaching. In the frame of my Ph.D. program I want to test this hypothesis using our accurate REA system and determine the most important factors and processes (geochemistry and climate) that promote Hg2+ reduction and subsequent Hg0 evasion. The final goal is to use these results to define whether boreal mires are sinks or sources of mercury and if Hg0 emissions to the atmosphere significantly reduce the large pool of Hg in the superficial peat, now that atmospheric deposition in northern Europe has been reduced by 40 Prozent compared to the early 1990s. The 'Doc.Mobility' fellowship would give me the unique chance to enhance my knowledge in applied micrometeorology and to learn more about the biogeochemistry of Hg in mires in an excellent research environment that is highly regarded internationally in the field of my Ph.D. work.
Das Hauptziel dieses Projekts ist die Identifizierung und Quantifizierung der Ökosystem- und Klimadynamik in der Ostseeregion vom Eem-Interglazial bis zum Holozän. Dieses Ziel soll über die Generierung von Palynomorphen-Datensätzen von fünf Sites erreicht werden, die im Rahmen der IODP-Expedition 347 erbohrt wurden. Es wird eine jahrtausend- bis jahrhundert-skalige Auflösung angestrebt. Pollen und Sporen sollen analysiert werden, um terrestrische Ökosystem- und Klimaänderungen zu erfassen. Quantitative Niederschlags- und Temperaturdaten sollen unter Anwendung des Co-Existenz-Ansatzes und der Technik der modernen Analogen anhand der Pollenvergesellschaftungen ermittelt werden. Dinoflagellatenzysten und weitere marine Proxies aus marinen Sedimenten sollen in denselben Proben wie die terrestrischen Palynomorphen analysiert werden, um zeitgleiche Temperatur- und Salinitätsänderungen im Marinen qualitativ rekonstruieren zu können. Eine wichtige Arbeitshypothese ist, dass Vegetations-basierte Methoden zur quantitativen Klimarekonstruktion zwar für länger anhaltende Warmphasen, insbesondere für das mittlere/späte Eem und das mittlere/späte Holozän, präzise Resultate bringen werden, dass aber Rekonstruktionen für kürzere Warmphasen (z.B. für die Interstadiale der Weichsel-Eiszeit) und für die Anfangsphasen der Interglaziale durch Migrations-Effekte behindert werden können. Da die zu untersuchenden Sites entlang einer Route von der nördlichen zur südlichen Ostsee liegen, wird es möglich sein, Migrations-Effekte zu identifizieren, sofern konsistente Altersmodelle für alle Profile erstellt werden können. Weiterhin sollen die Überreste von Chironomidenlarven verwendet werden, um für Proben aus lakustrinen Sedimenten vegetationsunabhängige Klimadaten zu ermitteln. Für den marinen Bereich sollen neben Dinoflagellatenzsysten weitere, von Kooperationspartnern untersuchte Proxies eingesetzt werden, um qualitative und quantitative Temperaturdaten rekonstruieren zu können. Die Ostseeregion ist ein besonders interessantes Gebiet für die vorgeschlagenen Analysen, da sie sich in einer Zwischenposition zwischen Mittel- und Südeuropa befindet. Weiterhin umfassen ihre Randbereiche verschiedene biogeographische Zonen: boreal (Taiga-artig) im nördlichen Teil, kontinental im südlichen Teil (gemäßigte Mischwaldzone). Hohe Sedimentationsraten in den erbohrten Becken gewährleisten eine hohe zeitliche Auflösung und eine gute Erhaltung der Palynomorphen. Pilotstudien im Vorfeld und während der derzeit stattfindenden IODP-Epedition-347-Onshore-Party zeigen, dass die Palynomorphen-Erhaltung in Feinsedimenten überaus gut ist, und dass lakustrine Sedimente Reste von aquatischen Insektenlarven enthalten. Die Ergebnisse des vorgeschlagenen Projekts werden zu einem detaillierten Einblick in die Umwelt- und Klimadynamik Nordeuropas und zu einem besseren Verständnis der klimatischen Telekonnektionen der Nordhemisphäre während der vergangenen 130 000 Jahre beitragen.
The Sentinel- satellite series aims at frequent global coverage of the Earth surface in full spectrum of remote sensing. This enables the use of well-established satellite products, built up with earlier more research oriented satellites, to be used for the benefit of people in six core areas of Copernicus/GMES: security, land monitoring, climate change, atmosphere monitoring, emergency management and marine environment monitoring. The SEN3APP- project addresses three of these, namely climate change, land monitoring and security. SEN3APP is concerned with the development, implementation, operationalization and validation of Sentinel data processing lines for cryospheric (terrestrial) and land cover/phenology applications. Both global and regional applications are included, focusing to high latitudes of the Earth and other parts of the cryosphere.The processing lines will utilize SAR and medium/high resolution optical/IR-range data from Sentinels 1, 2 and 3. An essential aspect of the project is the development and harmonization of data processing modules/routines in order to facilitate new European satellite data processing capabilities for the European and global user community. For selected applications/products, the processing lines will also provide the automated validation tools. The processing lines to be designed and implemented contain distributed systems with contributions of the project partners. Operational capabilities of FMI Sodankylä satellite data center are applied to host part of the infrastructure and also complete processing lines. The overall objective of the proposed project is to provide end-users with products and services relevant to: - Numerical Weather Prediction (NWP): land surface processes and albedo - Local/regional scale climate change studies and planning of adaptation strategies - Ecosystem studies & assessment of ecosystem services - Evaluation of nutrient leaching caused by different land use and management practices for implementation of Water Framework directive objectives - Hydrological forecasting and monitoring including hydro-power industry, flood prevention and water resources assessment - Carbon balance monitoring and assessment - Environmental monitoring including disasters, forest diseases and crop yield - Construction and logistics as to soil frost and permafrost (roads, buildings, timber collection).
Gelber Frauenschuh Cypripedium calceolus L. Artbeschreibung Der Gelbe Frauenschuh (Cypripedium calceo- lus) gehört zur Pflanzenfamilie der Knaben- krautgewächse (Abb. 1). Er erreicht Wuchshö- hen von 15 bis 50 cm. Sein aufrechter Stängel trägt zwei bis fünf sitzende Laubblätter. Diese sind breit elliptisch, fein behaart und an ihrem Ende zugespitzt, die parallel verlaufenden Blattnerven treten deutlich hervor. Charakteris- tisch sind die im Mai erscheinenden Blüten mit der aufgeblasenen, goldgelben, in ihrer Form an einen Schuh erinnernden Lippe. Die übrigen Blütenblätter sind purpurbraun. Vitale Triebe bilden häufig zwei, bisweilen sogar drei Blüten aus. Hierbei handelt es sich um sogenannte Kesselfallenblumen. Sie verströmen einen süß- lichen Duft und locken v. a. von Sand- und Fur- chenbienen an (ANTONELLI et al. 2009). Reu- senhaare im Inneren der Blüte hindern die In- sekten solange am Austritt, bis die Bestäubung vollzogen wurde (JÄGER 2011). In der Folge Abb. 1: Gelber Frauenschuh (Cypripedium calceo- bringt die Pflanze Kapselfrüchte hervor, in de- lus), Foto: M. Bulau, bei Erdeborn, 2009. nen unzählige winzige Samen heranreifen und schließlich mit dem Wind ausgebreitet wer- den. In ihrer Keimung und Entwicklung ist die Art sehr eng an spezifische Mykorrhiza- Pilzarten gebunden. Bis zur ersten Blüte vergehen mehr als 10 Jahre (NICOLÈ et al. 2005). Vorkommen und Bestandssituation Der Gelbe Frauenschuh besiedelt basenreiche, mäßig frische bis frische, lichte Laub- und Nadelmischwälder, Gebüsche und deren Säume sowie Kalktrockenrasen. MEYSEL (2016) zeigt die beachtliche Standortsamplitude der Art und unterstreicht ihre Anpassung an ver- schiedene Vegetationseinheiten in Wald- und Offenlandgesellschaften. Die Art besitzt ein ausgedehntes Gesamtareal, welches die temperate Zone der sommergrü- nen Laubwälder und Waldsteppen sowie die boreale Zone der nördlichen Taiga-Nadelwälder Eurasiens einschließt (MEUSEL et al. 1965). In Deutschland befindet sich der Verbreitungs- schwerpunkt in den Alpen und im Alpenvorland sowie in den Muschelkalk- und Zechsteinge- bieten der Randplatten des Thüringer Beckens (PETERSON 2001). Die einst zahlreichen Be- stände im nördlichen Harzvorland in Sachsen-Anhalt gelten mittlerweile als erloschen, ähn- lich verhält es sich mit kleinen und vereinzelten Beständen in der Altmark und im Mittelelbe- gebiet. Lediglich im unteren Unstruttal und am Südharzrand sind noch Vorkommen zu finden (AHO 2011, KRUMBIEGEL et al. 2012). Gefährdung Häufig ist der Gelbe Frauenschuh durch das Ausbleiben einer generativen Vermehrung la- tent gefährdet, was ein Vergreisen der Vorkommen und einen schleichenden Bestands- schwund zur Folge hat. Als ursächlich hierfür gelten für die Art ungeeignete Lichtverhältnisse sowie ungünstige Humuszustände. Eine weitere wesentliche Bedrohung des Gelben Frau- enschuhs stellen Lebensraumverluste dar. Vielfach sind diese auf forstwirtschaftliche Maß- nahmen zurückzuführen, so zum Beispiel die direkte Zerstörung durch Holzeinschlag und - transport sowie durch Wegebau. Darüber hinaus entstehen Beeinträchtigungen aus einer stärkeren Beschattung durch die Umwandlung lichter Gebüsche und Mittel- und Niederwäl- der in schattigere Hochwälder bzw. durch ein generell höheres Gehölzaufkommen. Eine zu starke Auflichtung der Waldvorkommen vermag jedoch ebenfalls die Vitalität der Art zu ge- fährden, da sie Konkurrenzarten fördert. Überdies stellt der Orchideentourismus ein ernstes Problem dar. Zum einen reagieren besonders Jungpflanzen empfindlich auf Trittbelastung durch die Besucher, zum anderen werden die Pflanzen auf Grund ihrer hohen Attraktivität vielfach ausgegraben und gestohlen. Der Gelbe Frauenschuh wird in der Roten Liste Deutschlands (KORNECK et al. 1996) mit 3 (gefährdet) und in der Roten Liste von Sachsen-Anhalt (FRANK et al. 2004) mit 2 (stark ge- fährdet) bewertet. Schutz Generell sollten zum Schutz der Art die zuvor genannten Gefährdungsursachen vermieden werden. Dort, wo Vorkommen des Gelben Frauenschuh belegt sind, sollte die forstwirtschaft- liche Nutzung eingeschränkt werden. In jedem Fall sollte sie dem Schutzerfordernis der Art nicht entgegenstehen. Die Beschattung sollte durch eine regelmäßige, aber sehr moderate Gehölzentnahmen reduziert werden (PETERSON et al. 2001). Als optimal werden 30 % bis maximal 50 % der Offenlandstrahlung angesehen. Derartige Pflegemaßnahmen sollten auch die Erhaltung geeigneter Habitate für Bestäuberinsekten zum Ziel haben, um auch zukünftig eine generative Reproduktion und damit eine Populationsverjüngung zu gewährleisten. So sollten geeignete Futterpflanzen für Sandbienen und Furchenbienen wie Weiden und Rosen in Pflegekonzepte einbezogen und Totholz und lockere Sandböden erhalten werden (AN- TONELLI et al. 2009). Darüber hinaus müssen der Orchideentourismus mittels eines Wege- leitsystems reguliert und vor allem die illegale Entnahme der Pflanzen durch Ausgraben un- terbunden werden. Der Gelbe Frauenschuh zählt zu den besonders geschützten sowie zu den streng geschütz- ten Arten nach Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG § 7 (2) 13 bzw. 14) und zu den streng geschützten Pflanzenarten des Anhangs I der Berner Konvention. Darüber hinaus wird er im Anhang I des Washingtoner Artenschutzübereinkommens sowie im Anhang A der entspre- chenden Verordnung der Europäischen Gemeinschaft zu dessen Umsetzung (EG-VO Nr. 338/97) aufgeführt. Ferner ist die Art in der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH-RL) in den Anhängen II und IV enthalten. Zur Erfüllung der Berichtspflicht gemäß FFH-RL der Mitglieds- staaten an die EU wird die Art einem Monitoring unterzogen. Dieses Monitoring entspricht den Vorgaben des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) und sieht Erfassungen der Vorkom- men der Art in zwei Untersuchungsjahren innerhalb eines Berichtszeitraums von insgesamt sechs Jahren vor. Hierbei werden Daten aufgenommen, die in einem abschließenden Bericht am Ende eines Berichtszeitraums eine Einschätzung des Erhaltungszustandes der Art an-
Ökologische Muster und Prozesse der Biosphäre unterliegen starken Veränderungen durch den globalen Wandel. Um die Reaktion von Pflanzenarten auf sich rasch verändernde Umweltbedingungen zu verstehen, ist es notwendig die Faktoren zu untersuchen, welche Adaptation, Verbreitung und Abundanz steuern. Dabei besteht ein Mangel an empirischen Studien, die sich mit der Balance zwischen gerichteter Selektion und Genfluss, insbesondere bei Arten mit großen, kontinuierlichen Populationen, befassen. In arktischen Gebieten stellt die Schneedeckung einen starken Selektionsfaktor mit bedeutenden Auswirkungen auf Wachstum, Phänologie und Vermehrung von Arten dar. Das Forschungsprojekt wird sich mit den Auswirkungen von Selektion, Genfluss und Gendrift auf lokale Adaptation und genetische Struktur von Empetrum hermaphroditum Hagerup, einer Schlüsselart borealer und arktischer Ökosysteme, befassen. Das Hauptziel ist es, zu verstehen, wie Selektion und Genfluss die Adaptation dieser windbestäubten Art an Habitate mit unterschiedlicher Schneedeckung in kontinuierlichen Populationen beeinflussen. Hierzu werden wir (I) die lokale Adaptation der Art an Habitate unterschiedlicher Schneedeckung untersuchen, (II) Blühphänologie und Sprosswachstum der Art entlang eines Schneedeckungsgradienten vergleichen, sowie (III) die genetische Struktur und (IV) die klonale Struktur der Art analysieren.
Ziel dieses Projektes ist, den Zusammenhang zwischen Klima und Habitatqualität für ausgewählte, naturschutzrelevante Bergwaldvogelarten zu erfassen und daraus die potentiellen Auswirkungen des Klimawandels auf Lebensraumbedingungen und Verbreitung qualitativ und flächenkonkret vorherzusagen.
Seit der UN-Konferenz ueber Umwelt und Entwicklung (UNCED) 1992 in Rio de Janeiro besteht international weitgehend Konsens ueber die Notwendigkeit einer verbindlichen forstpolitischen Strategie zum Erhalt der Waelder in allen Klimazonen (tropisch, temperiert und boreal). Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Umsetzung der Agenda 21, Kap. 11 (Bekaempfung der Entwaldung). Fuer die Umsetzung der in Rio verabschiedeten Beschluesse im Rahmen der Agenda 21 ist die 'Kommission ueber nachhaltige Entwicklung (CSD)' als neue UN-Institution eingerichtet worden. Fuer die politischen Verhandlungen der CSD werden u.a. wissenschaftliche Grundlagen ueber ein moegliches voelkerrechtliches, verbindliches Instrument zur nachhaltigen Bewirtschaftung der Waelder erarbeitet.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 13 |
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