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Oxygen consumption rate, organic carbon and grain size data for intertidal sediments and oxygen concentration of pore waters data of Spiekeroog Island North Beach, May 2022 to April 2023

The permeable sandy sediments of beach aquifers receive a high input of electron acceptors, such as oxygen (O2), as well as fresh organic matter through seawater infiltration, driving the biogeochemical turnover in the subterranean estuary. Here, we experimentally determined seasonal sedimentary O2 consumption rates of intertidal sediments along a transect in the seawater infiltration zone at Spiekeroog Island North Beach, Germany, and present the data together with measurements of organic carbon and grain sizes, oxygen concentration of pore waters and beach topography. The samples were taken down to 1 m depth during two-monthly sampling campaigns from May 2022 to April 2023. Preliminary investigations of O2 consumption rates took place in in March, June and August 2017. Sediment and porewater sampling procedures were carried out as described by Massmann et al. (2023). O2 consumption rates were determined in slurry incubations of the retrieved sediments using gas tight vials (Labco Exetainer® 12 ml) equipped with O2 sensor spots (Pyroscience, OXSP5). Incubations were carried out in the dark at in situ temperatures, and vials were mounted on a rotating wheel to mimic porewater advection. The sediment's total organic carbon content was determined in a CS analyser (Eltra CS 800). Additionally, the fine fraction of the sediment was washed out and the organic carbon content of the fine sediments was measured in a CHNSO analyser (Hekatech Euro EA). The grain size distribution of the sediments was detemined using dynamic image analysis (Sympatec QICPIC). The O2 concentration in the pore water along the transect was measured immediately after the sample was taken using a flow-through oxygen optode (Pyroscience, OXFTC). The data was collected to investigate the impact of seasonal inputs and filtration efficiency on the O2 consumption during seawater infiltration into the permeable sands of beach aquifers.

Sediment characteristics in the muddy region in southeast of the island of Helgoland (North Sea)

Sediment were sampled on expedition HE625 of the R/V Heincke in July 2023 at 50 stations spread evenly over the muddy sediment region in southeast of the island of Helgoland (southeastern North Sea). At each station, two replicate samples were taken with a van Veen grab with a sampling area of 0.1 m² and a penetration depth of 10 cm. A subsample of the upper 6 cm of sediment was taken using a coring tube from the second grab with a diameter of 4.5 cm. The grain-size distribution was determined based on laser-diffraction granulometry using a CILAS 1180L particle size analyzer. Another sub-sample of 40 g of sediment were dried, weighed, and incinerated at 500 °C for five hours to estimate the organic content (%) as weight loss on combustion. Sediment variables included organic carbon content (OC), sediment composition (percentages of sand, silt, and clay), grain size (d10, d50, d90), and statistical measures of sediment grain size distribution (skewness, sorting, kurtosis).

ECS4DRES, Verbundprojekt: Elektroniksysteme für resiliente flexible Energienetze mit erneuerbaren Energieerzeugern - ECS4DRES

Growth rates and carbon and nitrogen contents of Carcinus maenas at metamorphosis to megalopa Norway and Spain reared in a laboratory experiment

Larvae of marine species with complex life cycles with wide latitudinal distribution ranges can differ not only in their thermal tolerance, but also in responses to temperature, such as growth rates and carbon or nitrogen accumulation. To assess population-specific growth rates, based on dry mass and carbon and nitrogen contents, we studied larval growth rates of the European shore crab Carcinus maenas across an environmental temperature gradient. We measured larval growth (day-1) from hatching to metamorphosis to megalopa at seven constant temperature treatments (9-27 °C, in 3 °C increments). Data represent experimental observations of larval dry mass, carbon and nitrogen contents under laboratory conditions and are reported at the level of replicates by females of each population. Replication was performed on two levels: 5 **10 larvae were reared per female, and 4 to 6 females were used per population. Larvae originated from berried females collected from populations at the southern and northern parts of the native European distribution (Vigo, Spain; Bergen and Trondheim, Norway). The data were collected during one reproductive period in 2022. Growth rates were low at low temperatures and increased with temperature, reaching a plateau at 21 °C. This increase in growth coincided with a reduction in duration of development, leading to similar body mass at metamorphosis across temperature treatments. Contrastingly, at the high temperature treatments 24°C and 27°C, reductions in duration of development did not coincide with increased growth rates, hence larvae metamorphosed with reduced body mass.

Mean sediment grain size, total organic carbon content, and carbon isotopic compositions of TOC and solid-phase extracted DOC in bottom water and porewater samples from the German Bight of the North Sea, during RV Heincke cruises HE582 and HE595

This data summarizes site information, sediment textural properties, and bulk geochemical parameters from the same sampling campaigns, including mean grain size, total organic carbon (TOC) content, and carbon isotopic compositions (δ¹³C and F¹⁴C) of both TOC and SPE-DOC in bottom water (BW) and porewater (PW) samples. These data establish the baseline for evaluating the sources, reactivity, and age of organic carbon in sediments and porewaters of the German Bight. Together with the molecular results in doi:10.1594/PANGAEA.989754, they constrain the coupling between sedimentary organic carbon pools and dissolved organic matter dynamics in this shallow-marine environment.

Europäische Bodenrichtlinie angenommen

<p>Europäische Bodenrichtlinie angenommen </p><p>Das Europäische Parlament hat am 23. Oktober 2025 die Europäische „Richtlinie zur Bodenüberwachung und -resilienz“ verabschiedet (Soil Monitoring and Resilience Law, kurz Bodenrichtlinie). Der EU‑Rat hat bereits am 29. September 2025 die Richtlinie förmlich angenommen. Die Europäische Bodenrichtlinie stellt den ersten europaweit verbindlichen Rechtsrahmen zum Schutz der Böden dar.</p><p><strong>Ziele der Richtline </strong></p><p>Übergeordnetes Ziel der Richtlinie ist es sicherzustellen, dass alle Böden in der Europäischen Union bis 2050 in einem gesunden Zustand sind und dass der gesunde Zustand von Böden erhalten bleibt. Belastungen und Beeinträchtigungen von Böden sind daher vorzubeugen oder zu mindern. Die Richtlinie führt ein systematisches ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=Monitoring#alphabar">Monitoring</a>⁠ der Bodengesundheit in allen Europäischen Mitgliedstaaten ein.</p><p>Gesunde Böden sind in einem guten chemischen, physikalischen und biologischen Zustand. Sie sind lebendige Ökosysteme, die wichtige Dienstleistungen für den Menschen erbringen; sie sind widerstandfähig, fruchtbar, speichern Wasser und organischen Kohlenstoff und sind Lebensraum für über 60% der Organismen auf Erden. Gesunde Böden zu erhalten oder geschädigte Böden wiederherzustellen gewährleistet außerdem unsere Ernährungssicherheit und hilft uns im Kampf gegen den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a>⁠ und den Biodiversitätsverlust und.</p><p><strong>Kernelemente der Richtlinie</strong></p><p>Die Europäische Bodenrichtlinie sieht vor, dass alle Mitgliedstaaten regelmäßig Kennwerte der Bodengesundheit erheben, unter anderem zum organischen Kohlenstoffgehalt, zum Wasserhaltevermögen, zur Bodenbiodiversität und zu Kontaminationen. Deshalb werden auch Schadstoffe wie ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PFAS#alphabar">PFAS</a>⁠ und ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Pestizide#alphabar">Pestizide</a>⁠ in das Monitoring einbezogen. Die Richtlinie führt ebenfalls Grundsätze zur Minderung des Flächenverbrauchs auf EU-Ebene ein, insbesondere zur Verminderung der Bodenversiegelung und des Bodenabtrages im Rahmen des Flächenverbrauchs.</p><p>Der Zustand der Böden wird anhand einer gemeinsamen EU-Methodik bewertet: werden EU-weite, nachhaltige Zielwerte eingehalten, gelten die Böden als gesund. Werden nationale Auslösewerte erreicht, ist der Boden in einem moderaten oder schlechten Zustand. Diese gestufte Bewertung soll den Mitgliedstaaten dabei helfen, Prioritäten zu setzen und schrittweise Maßnahmen für gesündere Böden umzusetzen.</p><p>Ein zentraler Bereich der Richtlinie ist der Umgang mit potentiell kontaminierten Standorten und mit Altlasten. Die Richtlinie sieht einen risikobasierten und schrittweisen Ansatz vor, der von der Ermittlung über die Untersuchung zur Bewertung führt. Stellen die Mitgliedstaaten fest, dass bestimmte Standorte ein unannehmbares Risko für die menschliche Gesundheit und die Umwelt darstellen, ergreifen sie Risikominderungsmaßnahmen.</p><p>Das systematische Monitoring mit der Bewertung des Bodenzustandes, nachhaltige Bodenbewirtschaftungsmaßnahmen und der Umgang mit kontaminierten Standorten sind die drei Handlungsstränge der Europäischen Bodenrichtlinie. So soll die Richtlinie helfen, gesunde Böden zu erhalten oder wiederherzustellen und Bodenkontamination auf ein Niveau zu senken, das nicht mehr als schädlich für die menschliche Gesundheit und das ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/%C3%B6?tag=kosystem#alphabar">Ökosystem</a>⁠ gilt.</p><p>Das Erreichen dieser Ziele wird auf EU Ebene verfolgt, indem die EU Kommission 7 ½ Jahre nach Inkrafttretens eine Bewertung der Richtlinie durchführt, um die erzielten Fortschritte und die Notwendigkeit von Änderungen in den Anforderungen zu beurteilen.</p><p><strong>Nächste Schritte</strong></p><p>Mit der Abstimmung im Europäischen Parlament und der Annahme im EU-Rat ist die Richtlinie zur Bodenüberwachung und -resilienz endgültig angenommen. Nach Inkrafttreten der Richtlinie haben die Mitgliedstaaten drei Jahre Zeit, die neuen Vorgaben in nationales Recht zu überführen.</p><p>Der Rechtsrahmen für Böden in Deutschland wird im Wesentlichen durch das Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) und die dazugehörige Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) gebildet. Deren Kernpunkte sind bisher die Vermeidung schädlicher Bodenveränderungen und der Umgang mit Altlasten. Das Vorgehen und die Zuständigkeiten bei der Untersuchung, Bewertung und Sanierung von Altlasten sind im Deutschen Bundesbodenschutzgesetz und der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung klar geregelt und finden sich im Grundsatz in der neuen Richtlinie wieder.</p><p>Neue Schwerpunkte sind ein nutzungsübergreifendes, systematisches Bodenmonitoring, die Festlegung von weiteren Wertebereichen für einen guten/schlechten Zustand von Böden und die Bewertung der Bodengesundheit. Hierfür wird der fachliche Austausch auf nationaler und europäischer Ebene weitergeführt und intensiviert. Arbeitsgruppen mit den Mitgliedstaaten und der EU Kommission arbeiten daran, eine EU-weit vergleichbare Datengrundlage und Vorgehensweise in der Bewertung des Bodenzustandes zu schaffen. In Deutschland verstärken wichtige Akteurinnen und Akteuren des Bodenschutzes und des Bodenmonitorings ihre Zusammenarbeit auf Bund- und Länderebene mit dem Ziel, bundesweite Aussagen zum Bodenzustand und der Wirksamkeit von Bodenschutzmaßnahmen auf eine breitere Basis zu stellen. Eine Plattform für den fachlichen und behördlichen Austausch ist das Nationale Bodenmonitoringzentrum am ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠, das auch die Berichterstattung auf EU Ebene unterstützen kann.</p>

Organischer Kohlenstoff in Flüssen - Charakterisierung, Herkunft und Abbaubarkeit

Veranlassung Der gelöste und der partikuläre organische Kohlenstoff (dissolved organic carbon, DOC und particulate organic carbon, POC) sind zentrale Komponenten im Naturhaushalt von Gewässern. Die Akkumulation von organischem Kohlenstoff - beziehungsweise die damit verbundene hohe Sauerstoffzehrung - ist insbesondere in den Ästuaren ein wichtiger Belastungsfaktor für den Sauerstoffhaushalt und trägt damit zu deren schlechtem ökologischem Zustand bei. Die Bewertung der zu erwartenden Sauerstoffzehrung kann aber nur mit umfassender Kenntnis der Qualität der organischen Kohlenstoffgehalte in gelöster Form oder als Bestandteil der Schwebstoffe erreicht werden. Des Weiteren spielt die Zusammensetzung des organischen Materials eine wichtige Rolle bei der Sorption und dem Transport von Schadstoffen, sodass eine umfassende Beschreibung des organischen Kohlenstoffs auch die Vorhersage der Ausbreitung von Schadstoffen ermöglicht. Im Projekt OrgCarbon soll eine umfassende Charakterisierung des organischen Kohlenstoffs jenseits der traditionell erfassten Parameter (TOC, DOC und POC) stattfinden, da bekannt ist, dass sowohl POC als auch DOC eine komplexe, bisher wenig erforschte Vielzahl unterschiedlicher Stoffklassen beinhaltet. In einem ersten Schritt erfolgt eine Fraktionierung von partikulärem und gelöstem organischem Material, basierend auf der chemischen Zusammensetzung und mikrobiellen Abbaubarkeit. Wichtige Parameter wie Sauerstoffverbrauch, mikrobielle Atmung, chemische Zusammensetzung und die Herkunft des organischen Materials werden für jede Kohlenstofffraktion bestimmt. Durch die daraus resultierende Verbesserung des Verständnisses bezüglich organischem Kohlenstoff in Ästuaren und Flüssen zielt das OrgCarbon-Projekt darauf ab, zu besseren Umweltmanagement- und Naturschutzstrategien für die Bundeswasserstraßen beizutragen. Ziele Ein zentrales Ziel des OrgCarbon-Projekts ist es, eine Vielzahl interdisziplinärer Methoden zu testen, um die vielfältigen Eigenschaften des Kohlenstoffes zu erfassen. Es werden verschiedene chemisch-analytische Verfahren mit Messungen zur biologischen Aktivität und Abbaubarkeit des Kohlenstoffs sowie mit mineralogischen Untersuchungen kombiniert. Dadurch lässt sich ein Set an Methoden identifizieren, das zukünftig auch mit weniger Aufwand eine detaillierte Charakterisierung des Kohlenstoffs ermöglicht. Als Ergebnis von OrgCarbon angestrebt ist die Entwicklung eines standardisierten Protokolls, das den gesamten Prozess von der Probenahme über die Kohlenstofffraktionierung bis hin zur Analyse und Datenauswertung umfasst. Dieses ermöglicht es, die Qualität des organischen Kohlenstoffs sowie dessen Eigenschaften und Abbaubarkeit in Zukunft besser abzuschätzen und gemeinsam zu interpretieren. Dieses Protokoll soll in bestehende Messprogramme der BfG integriert werden, um regelmäßig die Herkunft, das Sorptionspotenzial für Schadstoffe sowie die Abbaubarkeit und die Sauerstoffzehrung von organischem Kohlenstoff zu bestimmen. Organischer Kohlenstoff spielt eine entscheidende Rolle in Ästuaren und Flüssen. Seine Zusammensetzung beeinflusst Prozesse wie die (mikro)biologische Produktivität, den Sauerstoffverbrauch, den Schadstofftransport und die Agglomeration von Schwebstoffen. Die Bestimmung erfolgt routinemäßig nur als Summenparameter (total organic carbon, TOC) weshalb über die Zusammensetzung des organischen Materials, dessen Abbauverhalten und Quellen meist wenig bekannt ist. Darüber hinaus reicht die Betrachtung des Gesamtkohlenstoffgehalts in vielen Fällen nicht aus, um eine Vergleichbarkeit von Schwebstoffen aus unterschiedlichen Quellen zu gewährleisten. Das OrgCarbon-Projekt widmet sich darum einer umfassenden Analyse des organischen Kohlenstoffs in Feldproben aus Ästuaren und Flüssen mit unterschiedlichen Kohlenstoffgehalten und Zusammensetzungen, wie der Tide-Ems und der Tide-Elbe. (Text gekürzt)

Muster und Dynamiken der möglichen Umweltrisiken von Pestiziden in der Landwirtschaft: Globale insgesamt ausgebrachte Toxizität

Im Rahmen eines vorhergehenden DFG-geförderten Projektes wurde das Konzept der insgesamt applizierten Toxizität (TAT) am Beispiel der Nutzung von Pestiziden in der Landwirtschaft in den USA entwickelt. TAT beschreibt die mittels regulatorischer Kennwerte toxizitätsgewichtete Pestizidanwendung für verschiedene aquatische und terrestrische Speziesgruppen und z.B. deren Änderung über die Zeit. Die TAT erscheint insbesondere für integrative, systemische Betrachtungen der möglichen Umweltrisiken auf großen zeitlich-räumlichen Ebenen relevant. Im vorliegenden Projekt sollen nun in einem ersten Schritt globale TAT-Berechnungen (gTAT) durchgeführt werden, die auf Anwendungsdaten (relevant für >96% der globalen Anbaufläche; 655 Pestizidwirkstoffe) und Toxizitätsdaten für zahlreiche Artengruppen (Fische, aquatische Invertebraten, aquatische Pflanzen, Säugetiere, Bestäuber, terrestrische Pflanzen) beruhen. Eine größere Anzahl von gTAT-Repräsentationen (Raum × Zeit × Speziesgruppe) soll auf der Basis von zunächst umfangreich validierten Eingangsdaten errechnet werden, wobei das Zusammenspiel von Pestizid- und Speziescharakteristika hierbei im Fokus steht. In einem zweiten Schritt werden multivariate statistische Analysen verwendet, um globale Daten zu Anbaukulturen (abgeleitet aus dem Spatial Production Allocation Model für 42 wichtige Kulturen) für die Kontextualisierung der gTAT für die o.g. Artengruppen verwendet, um somit den Einfluss von z.B. Kultur- oder Pestizidzusammensetzung oder Größe der geernteten Fläche zu bestimmen. In einem dritten Schritt werden basierend auf Toxizitätsdaten für Regenwürmer bzw. Bodenarthropoden gTAT-Berechnungen für Bodenorganismen durchgeführt. Hiermit soll die Risikosituation für dieses aus agronomischer wie agro-ökologischer Sicht hochrelevante, aber bisher wenig betrachte, Kompartiment unter Einbindung von Informationen zu organischen Kohlenstoffgehalten in Böden, Halbwertzeiten und koc von Pestiziden beleuchtet werden. Die zu erwartenden multidimensionalen Ergebnisse des Projektes werden neben wissenschaftlichen Publikationen auch über interaktive online-Formate der Wissenschaft und Gesellschaft zugänglich gemacht.

Untersuchungen zur Ermittlung des Kohlenstoffgehaltes in den verbrennbaren organisch-chemischen Stoffen der Abluft eines Trockenofens

Schwermetallgehalte und -bindungsvermoegen unterschiedlich genutzter Boeden in Suedoldenburg

Bestimmung der aktuellen Schwermetallgehalte in unterschiedlich genutzten Boeden. Vergleiche mit den geogenen Grundgehalten sowie Hintergrund-, Richt- und Grenzwerten. Analyse des Bindungsvermoegens fuer Schwermetalle in Abhaengigkeit von pH, Kohlenstoffgehalt, Korngroessenzusammensetzung, Bodentypen und Nutzungsarten. Abschaetzung der Grundwassergefaehrdung durch Vorhersagen der Konzentration in der Bodenloesung. Datenverarbeitung mit GIS.

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