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Fließgewässermessstelle Steg oh. Aßling Flkm. 30,8, Attel

Die Messstelle Steg oh. Aßling Flkm. 30,8 (Messstellen-Nr: 105690) befindet sich im Gewässer Attel in Bayern. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands, des chemischen Zustands.

Die vertikale Dimension des Naturschutzes: Ein kostengünstiger Plan zur Einbeziehung unterirdischer Ökosysteme in die Biodiversitäts- und Klimaschutzagenden nach 2020

Subterrane Ökosysteme beherbergen eine breite Vielfalt spezialisierter und endemischer Organismen, die einen einzigartigen Bruchteil der globalen Vielfalt ausmachen. Darüber hinaus leisten sie entscheidende Beiträge der Natur für die Menschen – insbesondere die Bereitstellung von Trinkwasser für mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung. Diese unsichtbaren Ökosysteme werden jedoch bei den Biodiversitäts- und Klimaschutzzielen für die Zeit nach 2020 übersehen. Nur 6,9 % der bekannten subterranen Ökosysteme überschneiden sich mit dem ´Netzwerk von Schutzgebieten. Zwei Haupthindernisse sind für diesen Mangel an Schutz verantwortlich. Erstens bleiben subterrane Biodiversitätsmuster weitgehend unkartiert. Zweitens fehlt uns ein mechanistisches Verständnis der Reaktion subterraner Arten auf vom Menschen verursachte Störungen. Das DarCo-Projekt zielt darauf ab, subterrane Biodiversität in ganz Europa zu kartieren und einen expliziten Plan zur Einbeziehung subterraner Ökosysteme in die Biodiversitätsstrategie der Europäischen Union (EU) für 2030 zu entwickeln. Zu diesem Zweck haben wir ein multidisziplinäres Team führender Wissenschaftler in subterraner Biologie und Makroökologie zusammengestellt und Naturschutz aus einem breiten Spektrum europäischer Länder. Das Projekt gliedert sich in drei Arbeitspakete, die der direkten Forschung gewidmet sind (WP2-4), plus ein viertes (WP5), das darauf abzielt, die Verbreitung der Ergebnisse und das Engagement der Interessengruppen für die praktische Umsetzung des Naturschutzes zu maximieren. Zunächst werden wir durch die Zusammenstellung bestehender Datenbanken und die Nutzung eines kapillaren Netzwerks internationaler Mitarbeiter Verbreitungsdaten, Merkmale und Phylogenien für alle wichtigen subterranen Tiergruppen sammeln, einschließlich Krebstiere, Mollusken, Insekten und Wirbeltiere (WP2). Diese Daten werden dazu dienen, die Reaktionen von Arten auf menschliche Bedrohungen mithilfe der hierarchischen Modellierung von Artengemeinschaften (WP3) vorherzusagen. Die Vorhersagen der Modelle zur Veränderung der biologischen Vielfalt werden die Grundlage für eine erste dynamische Kartierung des subterranen Lebens in Europa bilden. Durch die Verschneidung von Karten von Diversitätsmustern, Bedrohungen und Schutzgebieten werden wir einen Plan zum Schutz der subterranen Biodiversität entwerfen, der das aktuelle EU-Netzwerk von Schutzgebieten (Natura 2000) ergänzt und gleichzeitig klimabedingte Veränderungen in subterranen Ökoregionen berücksichtigt (WP4). Schließlich versuchen wir durch gezielte Aktivitäten in WP5, das gesellschaftliche Bewusstsein für subterrane Ökosysteme zu schärfen und Interessengruppen einzuladen, die subterrane Biodiversität in multilaterale Vereinbarungen einzubeziehen. In Übereinstimmung mit dem europäischen Plan S werden wir alle Daten offen und wiederverwendbar machen, indem wir eine zentralisierte und offene Datenbank zum subterranen Leben entwickeln – die Subterranean Biodiversity Platform.

On-line Messung von Quecksilber in der Messstation Schnackenburg/Elbe

Die Elbe ist einer der mit Quecksilber am staerksten belasteten Fluesse der Erde. Die zuletzt im Projekt Quecksilbermonitor gemessene Konzentration des Quecksilbers im Elbewasser (in der Messstation Schnackenburg) schwankte im Verlauf der Messkampagne vom 24.2. bis 2.3.1999 zwischen ca. 25-100ng/l. 100ng/l liegt um den Faktor 10 unter der erlaubten Konzentration fuer Trinkwasser (1000ng/l). Diese im Vergleich zum Trinkwassergrenzwert geringe Konzentration scheint auf den ersten Blick nicht der Qualitaet einer Belastung zu entsprechen. Zwei Faktoren relativieren die Konzentrationsangabe: Quecksilber wird, wie andere Schwermetalle auch, an Schwebstoffe, insbesondere die Fraktion kleiner 20um gebunden. Daher ist die Konzentration des Quecksilbers im Wasser stark vom Schwebstoffgehalt abhaengig. Ausserdem wird Quecksilber in der Nahrungskette aufkonzentriert, da nur wenig Quecksilber wieder ausgeschieden wird. So wird z.B. Plankton von Kleinkrebsen aufgenommen, die dann wieder von Fischen aus dem Wasser gefiltert werden. Auf diesem Weg kann die chronische Belastung fuer einen Menschen, der regelmaessig Fisch aus der Elbe isst, so stark werden, dass Vergiftungserscheinungen wie metallischer Geschmack im Mund, nervoese Reizbarkeit sowie Zahnausfall auftreten koennen. Ziel sollte es daher sein, die Quecksilberbelastung so weit wie moeglich zu senken und weitere Verschmutzungen zu vermeiden. Die Ursache der Quecksilberbelastung der Elbe liegt primaer bei fehlenden bzw. unzureichenden industriellen und kommunalen Abwasserreinigungsanlagen und bei alten, belasteten Gewaessersedimenten, die hauptsaechlich in den neuen Bundeslaendern und auf dem Gebiet der Tschechischen Republik vorliegen. Aufgrund der Sedimentbelastung waere selbst bei der Eliminierung aller anthropogener Quecksilberquellen nur ein allmaehlicher Rueckgang der Konzentration zu erwarten. Tatsaechlich ist die Belastung der Elbe mit Quecksilber seit 1989 stark zurueckgegangen, die Quecksilbergehalte liegen aber nach wie vor erheblich ueber den Zielvorgaben fuer den Gewaesserschutz. Eine kontinuierliche Ueberwachung der Elbe wird auf Dauer unerlaesslich sein, da die Ursachen der Verschmutzung durch eine staendige Ueberwachung leichter erkennbar werden, wenn zeitlich begrenzte Einleitungen sofort erkannt werden koennen. Auch koennen die Zusammenhaenge zwischen Temperatur, Niederschlagsmenge, Wasserstand, und der Quecksilberkonzentration klarer ermittelt werden. So koennte die Rolle des bei Niedrigwasser von Schiffen aufgewirbelten Sediments beurteilt werden.

Fließgewässermessstelle Roth, Strbr. Westring, Rednitz

Die Messstelle Roth, Strbr. Westring (Messstellen-Nr: 16587) befindet sich im Gewässer Rednitz in Bayern. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands, des chemischen Zustands.

Fließgewässermessstelle Dillingen Meßstation, Donau

Die Messstelle Dillingen Meßstation (Messstellen-Nr: 2389) befindet sich im Gewässer Donau in Bayern. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands, des chemischen Zustands.

SeeWandel Klima: Modellierung der Folgen von Klimawandel und Neobiota für den Bodensee, Teilprojekt 1: Vergangene Klimaänderungen im Bodensee - Lehren für die Zukunft

SeeWandel-Klima: Modellierung der Folgen von Klimawandel und Neobiota für den Bodensee SeeWandel-Klima hat zum Ziel, aktualisierte Vorhersagen der Folgen des Klimawandels - unter Einbezug der Auswirkungen von invasiven Arten - auf das Ökosystem Bodensee und dessen nachhaltige Nutzung zu liefern. Die Projektarbeiten in SeeWandel-Klima sind in 9 Teilprojekten organisiert. Zentral sind Modellierungsarbeiten, mit dem Ziel komplexe Folgen von Faktoren wie Klimaänderungen und invasiven Arten sowie deren Zusammenspiel für das Ökosystem Bodensee und dessen Nutzung vorhersagen zu können. Die dafür notwendige Bereitstellung robuster Parameter und Erkenntnisse zur Entwicklung solch prognosefähiger Modellsysteme erfolgt seitens verschiedener Teams von Forschenden. Teilprojekt 1: Vergangene Klimaänderungen im Bodensee – Lehren für die Zukunft Seesedimente sind ein hochauflösendes Archiv für Umweltänderungen, die nicht mit historischen Quellen und mit Messdaten belegt sind. Sie können darum helfen, das Ausmaß heute beobachteter Veränderungen besser zu verstehen, um sich auf zukünftige Veränderungen sinnvoll vorzubereiten. Das Teilprojekt wird erstmalig eine detaillierte Hochwasserchronologie des Bodensees und damit der Niederschlagshistorie seines alpinen Einzugsgebietes erarbeiten. Heute verwendbare neue Untersuchungsmethoden sollen gezielt genutzt werden, um die Hochwassergeschichte des Bodensees und Alpenrheins mit hohem Detaillierungsgrad in prähistorische Zeiträume zu verlängern. Damit lassen sich extreme Hochwasserereignisse und Jahre mit sehr geringen Zuflüssen durch den Alpenrhein identifizieren. Untersuchungen von Sedimentkernen sind zudem der einzig mögliche Ansatz, um Informationen zum Ökosystem Bodensee aus messtechnisch nicht erfassten Zeiträumen zu gewinnen, und von historischen menschlichen Aktivitäten (Landnutzung, Wasserkraft, Wasserbau, Eutrophierung) unbeeinflusste Zeiträume zu analysieren. So lässt sich aus der Vergangenheit für die zukünftige Entwicklung lernen, um eine nachhaltige Entwicklung zu ermöglichen. Die Brücke in die Ökosysteme der Vergangenheit bilden Schalen von Kieselalgen, Muschelkrebsen und Reste von Cladoceren, die über tausende Jahre im Sediment erhalten sein können und seit etwa 50 Jahren regelmäßig im Wasser untersucht werden. Diese Organismenreste werden in einzelnen Zeitabschnitten im Sediment bestimmt und nach Möglichkeit mit eDNA-Untersuchungen ergänzt. Ziel 1: Eine aus Sedimenten abgeleitete Hochwasserchronologie für die letzten 5000 Jahren soll als Grundlage für Hochwasserstatistiken und -gefährdungen am Bodensee etabliert werden. Ziel 2: Die Reaktion der aquatischen Lebensgemeinschaften auf von menschlichen Aktivitäten unbeeinflusste Klimaveränderungen der Vergangenheit soll für die Bewertung der heute beobachteten Veränderungen erfasst werden.

Bodenlebende wirbellose Meerestiere (marines Makrozoobenthos)

In Deutschland sind in der Gesamtartenliste der bodenlebenden wirbellosen Meerestiere bisher 1.284 etablierte Arten aus neun verschiedenen Tierstämmen erfasst, dazu gehören Schwämme, Nesseltiere, Weichtiere (Schnecken und Muscheln), Ringelwürmer, Igelwürmer, Gliederfüßer (z. B. Krebstiere), Kranzfühler (Marine Moostierchen), Stachelhäuter (Seesterne und Seeigel) und die sogenannten Schädellosen (Chordatiere; z. B. Lanzettfischchen). Sie leben alle am und im Boden der deutschen Meeresgebiete von Nord- und Ostsee (inkl. der Ausschließlichen Wirtschaftszone AWZ, d. h. 200-Seemeilen-Zone). Ein Kriterium für ihre Behandlung in dieser Liste war eine gewisse Mindestgröße: Sie sind so groß, dass man sie mit bloßem Auge erkennen kann. Die meisten bodenlebenden wirbellosen Meerestiere haben sehr spezifische Ansprüche an ihren Lebensraum und reagieren daher sehr empfindlich auf Habitatveränderungen. Ob eine Art vorkommt oder nicht, ist häufig von vielen Faktoren wie dem Salzgehalt, der Sedimentstruktur, der Exposition, dem Pflanzenbewuchs, der Dauer der Wasserbedeckung sowie dem Sauerstoff- und Nährstoffgehalt abhängig. Einer der bekanntesten Vertreter unter den Ringelwürmern ist der Wattwurm ( Arenicola marina ),auch Sandpier oder Köderwurm genannt, der fast überall im Watt durch seine spaghettiartigen Hinterlassenschaften auffällt. Auf einem Quadratmeter Watt leben durchschnittlich 40 Wattwürmer. Sie ernähren sich von organischen Stoffen wie abgestorbenem Pflanzenmaterial, Detritus und Bakterien, die sie aus dem Sand herausfiltern und diesen anschließend wieder ausscheiden. Von diesem Prozess profitieren viele andere Meeresorganismen: Durch das Umwälzen des Wattbodens befördert der Wattwurm Nährstoffe an die Oberfläche und reichert gleichzeitig den Wattboden mit Sauerstoff an. Etwa ein Drittel der 1.242 in der Roten Liste bewerteten Arten ist extrem selten (17 %), bestandsgefährdet (12 %) oder bereits ausgestorben (4 %). Ein weiteres Drittel der Arten ist als ungefährdet eingestuft (29 %) oder steht auf der Vorwarnliste (3 %). Für alle übrigen Arten (36 %) ist die Datenlage bislang noch nicht ausreichend, um eine Gefährdungseinstufung vorzunehmen. Vor allem die intensivere Fischerei mit schwerem Bodenschleppgeschirr, die zunehmende Eutrophierung, also die Anreicherung von Nährstoffen im Meer, und die direkte Biotopzerstörung durch menschliche Eingriffe, wie den Ausbau von Schifffahrtswegen und die Anlage von Offshore-Windparks, führen zu dramatischen Veränderungen der Makrozoobenthos-Bestände. Auch die zunehmende Belastung der Meere mit Mikroplastik und anderen Abfällen stellt eine immer größere Bedrohung für viele bodenlebende wirbellose Meerestiere dar. (Stand Dezember 2007, einzelne Aktualisierungen bis 2012) Rachor, E.; Bönsch, R.; Boos, K.; Gosselck, F.; Grotjahn, M.; Günther, C.-P.; Gusky, M.; Gutow, L.; Heiber, W.; Jantschik, P.; Krieg, H.-J.; Krone, R.; Nehmer, P.; Reichert, K.; Reiss, H.; Schröder, A.; Witt, J. & Zettler, M.L. (2013): Rote Liste und Artenlisten der bodenlebenden wirbellosen Meerestiere. – In: Becker, N.; Haupt, H.; Hofbauer, N.; Ludwig, G. & Nehring, S. (Red.): Rote Liste gefährdeter Tiere, Pflanzen und Pilze Deutschlands, Band 2: Meeresorganismen. – Münster (Landwirtschaftsverlag). – Naturschutz und Biologische Vielfalt 70 (2): 81–176. Die aktuellen Rote-Liste-Daten sind auch als Download verfügbar.

Fließgewässermessstelle Strbr. B 2 Dietfurt, Altmühl

Die Messstelle Strbr. B 2 Dietfurt (Messstellen-Nr: 3829) befindet sich im Gewässer Altmühl in Bayern. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands, des chemischen Zustands.

Entwicklung und modellhafte Anwendung einer Impfung (Immune priming) von Edelkrebsen gegen den Krebspesterreger

Zielsetzung: Flusskrebse sind Ökosystemingenieure und haben als solche einen großen Einfluss auf die biologische Vielfalt von Süßgewässern und das Funktionieren von Ökosystemen. Leider sind die Populationen der einheimischen Flusskrebse in ganz Europa stark rückläufig. Die größte Bedrohung für die Krebse sind die zunehmenden Populationen invasiver nordamerikanischer Krebse, die Überträger des Erregers der Krebspest, Aphanomyces astaci, sind. Dieser Oomycet gehört zu den 100 schlimmsten invasiven Arten weltweit und hat zur Ausrottung ganzer Flusskrebspopulationen in Europa geführt, was massive Auswirkungen auf das Funktionieren von Ökosystemen hat. Daher ist die Untersuchung der Frage, wie europäische Flusskrebse der Krebspest widerstehen können, von großer ökologischer Bedeutung für Deutschland und Europa. Lange Zeit wurde allgemein angenommen, dass wirbellosen Tieren ein Immungedächtnis fehlt. Bei Krebstieren wurden jedoch erste Beweise für ein Immungedächtnis durch Immune-Priming-Experimente erbracht. Der übergreifende Mechanismus hinter diesem Phänomen des Immungedächtnisses ist höchstwahrscheinlich mit epigenetischen Prozessen verbunden, d. h. mit Veränderungen, die auf der Ebene der Genexpression wirken. Das maternale transgenerationale Immunpriming (mTGIP) ist ein solcher epigenetischer Mechanismus, bei dem die Weibchen ihre Nachkommen auf die Abwehr von Krankheitserregern vorbereiten, mit denen sie selbst bereits in Berührung gekommen sind. Dieses mTGIP löst bei den Nachkommen die Expression bestimmter Abwehrgene aus, was zu einer ähnlichen Immunabwehr führt wie bei der Mutter. Unser Forschungsziel ist daher die Entwicklung und Anwendung eines Impfstoffs für weibliche Edelkrebse (Astacus astacus), der ihre Nachkommen durch mTGIP gegen die Krebspest schützt. Obwohl die Krebspest seit Jahrzehnten große ökologische Schäden in Deutschland und Europa anrichtet, wurde eine Behandlung zur Erzeugung einheimischer Krebse mit gestärktem Immunsystem bisher noch nicht erprobt. Die Verfügbarkeit von krebspestresistenten Besatzkrebsen würde den langfristigen Erfolg der Bewirtschaftungsmaßnahmen deutlich verbessern. Daher kann die vorgeschlagene Impfmethode als hoch innovativ und ökologisch relevant eingestuft werden. Ein positives Ergebnis dieses Impfansatzes wäre ein Meilenstein für die Bewirtschaftung von Süßwasserkrebsen, da es den Erfolg von Besatzmaßnahmen massiv steigern würde.

Fließgewässermessstelle uh. Zusfl. UL u. BBL, Weiße Laber

Die Messstelle uh. Zusfl. UL u. BBL (Messstellen-Nr: 4305) befindet sich im Gewässer Weiße Laber in Bayern. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands.

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