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Wirkungen von Luftverunreinigungen

Luftschadstoffe, die aus unterschiedlichen Quellen, wie z. B. der Industrie oder dem Verkehr, emittiert werden, gelangen über Transmission zu Menschen, Tieren und Pflanzen. Dort können sie Wirkungen entfalten. Sie können auch einen Einfluss auf Materialien haben und das Klima beeinflussen. Die Wirkungen von Luftverunreinigungen auf den Menschen über die Nahrung werden über verschiedene Bioindikationsverfahren mit Pflanzen ermittelt. Eintrag von Luftschadstoffen Ansicht auf Duisburg Schwelgern vom Rhein aus, Bild: LANUV In Nordrhein-Westfalen werden die Einträge verschiedener Luftschadstoffe in Pflanzen ermittelt. Dazu zählen beispielsweise Schwermetalle und organische Verbindungen wie Dioxine und Furane, PAK oder PCB. Seit einigen Jahren werden auch Einträge von Pflanzenschutzmitteln in verschiedene Medien untersucht. Schwermetalle Schwermetalle, wie z. B. Blei, Cadmium, Kupfer oder Nickel, sind natürliche Bestandteile der Erdkruste und werden durch Aktivitäten des Menschen in die Umwelt eingetragen. So werden Metalle insbesondere bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie bei ihrer Herstellung (Verhüttung) und Verarbeitung in großen Mengen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionsquellen sind Müllverbrennungsanlagen, die Zementindustrie, die Glasindustrie und der Kraftfahrzeugverkehr. Metalle sind in der Umwelt langlebig und werden ständig weiter verbreitet. Sie wirken in bestimmten Konzentrationen toxisch (= giftig) und können die Bodenfunktionen und die Qualität der darauf wachsenden Pflanzen beeinträchtigen. So können sie sich auch in Nahrungs- und Futterpflanzen anreichern und gelangen damit in die Nahrung des Menschen. In NRW werden die Gehalte von Metallen in Nahrungs-und Futterpflanzen regelmäßig ermittelt. Die Abbildung zeigt die Abnahme der Blei-Gehalte in Graskulturen an Hintergrundstandorten und im Duisburger Hafen von 1987 bis heute. Organische Schadstoffe Aufgrund ihrer Langlebigkeit, Giftigkeit und ihrer weltweiten Verbreitung werden auch die Wirkungen von persistenten organischen Schadstoffen („Persistent Organic Pollutants“ = POPs) untersucht. POPs sind chemische Verbindungen, die in der Umwelt nur langsam abgebaut werden. Besondere Umweltrelevanz ergibt sich daraus, dass sie nach ihrer Freisetzung in der Umwelt verbleiben und sich in der Nahrungskette anreichern. Damit können sie ihre schädigende Wirkung auf Ökosysteme und Mensch langfristig entfalten. Einige POPs weisen eine hohe Toxizität (=Giftigkeit) auf. Da sie auch weiträumig transportiert werden, können sie selbst in entlegenen Gebieten zu einer Belastung führen. Zu den POPs gehören Chemikalien, die zum Zwecke einer bestimmten Anwendung hergestellt wurden (z. B. PCB) aber auch solche, die unbeabsichtigt bei Verbrennungs- oder anderen thermischen Prozessen entstehen (z. B. Dioxine und Furane). Mit Hilfe von Bioindikatoren können Immissionen von organischen Schadstoffen erfasst werden. In der Abbildung sieht man die PCB-Gehalte in Grünkohl- und Graskulturen in der Nähe des Dortmunder Hafens, die 2016 eine deutliche Belastung angezeigt haben und zu weiteren Maßnahmen führten. Seit 2010 waren deshalb die Gehalte wieder deutlich geringer. Pflanzenschutzmittel Bulk-Sammler zur Ermittlung von Pflanzenschutzmitteln in der trockenen und nassen Deposition am Standort in Essen, Bild: LANUV Pflanzenschutzmittel werden in der Landwirtschaft eingesetzt, um Nahrungs- und Futterpflanzen vor Schädlingen, wie z. B. Insekten oder Pilzen (Insektizide, Fungizide), zu schützen bzw. um unerwünschte Beikräuter am Wachstum zu hindern (Herbizide). Pflanzenschutzmittel können auch abseits der eigentlichen Anwendungen in verschiedenen Medien nachgewiesen werden. So findet man viele Wirkstoffe in Gewässern, weil sie beispielsweise mit dem Regen von den behandelten Flächen ausgewaschen werden. Einige Wirkstoffe können auch über die Luft verbreitet werden. Diese werden dann z. B.  mit dem Regen ausgewaschen und landen auf Pflanzen oder im Boden. Diese Einträge werden in NRW mithilfe von Bulk-Sammlern zum Auffangen der nassen und trockenen Deposition erfasst. Darüberhinaus werden auch Untersuchungen mit Pflanzen durchgeführt. Bioindikation Bioindikatoren sind Organismen oder Organismengemeinschaften, die auf Schadstoffbelastungen mit Veränderungen ihrer Lebensfunktion reagieren (=Reaktionsindikatoren) bzw. den Schadstoff akkumulieren (= Akkumulationsindikatoren). In der Vergangenheit wurden in NRW Flechten als Reaktionsindikatoren eingesetzt. Heute kommen in der Regel nur noch Akkumulationsindikatoren, wie z. B.  die Graskultur und Grünkohl, zum Einsatz. Diese werden meist aktiv an Belastungsstandorten exponiert. Bei Schadensfällen werden Nahrungspflanzen passiv beprobt, wie z. B. beim Löwenzahnscreening. Graskultur Anzucht der Graskulturen in Tontöpfen, Bild: LANUV Das Verfahren der standardisierten Graskultur wird im Rahmen des Wirkungsdauermessprogrammes zwischen Mai und September nach der Richtlinie VDI 3957 Blatt 2 durchgeführt. Als Akzeptorpflanze wird die Grasart Lolium multiflorum ( ssp. italicum ) verwendet, die gut luftverunreinigende Stoffe anreichern kann. Das Gras verbleibt jeweils vier Wochen an einem Standort und wird anschließend auf Schwermetalle und an acht Messstationen zusätzlich auf organische Schadstoffe untersucht. Grünkohlexposition Das Verfahren der Grünkohlexposition wird nach der Richtlinie VDI 3957 Blatt 4 zwischen Mitte August bis Mitte November im Rahmen des Wirkungsdauermessprogramms eingesetzt.  Dabei werden Grünkohlpflanzen in Pflanzcontainern exponiert. Grünkohl vermag aufgrund der Oberflächenstruktur der Blätter und der wachshaltigen Kutikula in besonderem Maße lipophile (=fettlösliche), organische Verbindungen zu binden. Nach der Ernte wird der Grünkohl gewaschen und küchenfertig aufbereitet. Die Proben werden auf Schwermetalle und organische Schadstoffe untersucht. Das Grünkohlexpositionsverfahren wird auch bei Untersuchungen an verschiedenen Belastungsschwerpunkten eingesetzt. Dabei ist es wichtig, dass es sich bei Grünkohl um eine Nahrungspflanze handelt. So kann über den Schadstoffgehalt im Grünkohl die Gefährdung für die Bürgerinnen und Bürger direkt berechnet und ggfls. eine Verzehrempfehlung ausgesprochen werden. Löwenzahnscreening Das Löwenzahnscreening ist eine standardisierte Methode (Richtlinie VDI 3957 Blatt 7), um z. B. bei Störfällen in Industriebetrieben oder Bränden zeitnah eine Aussage über die Reichweite der Belastung und eine gesundheitliche Einschätzung von Nahrungspflanzen vorzunehmen. Dabei werden vor Ort wachsende Löwenzahnpflanzen beprobt, die potentiell Schadstoffen ausgesetzt waren. Löwenzahn wächst nahezu überall und kann zu jeder Jahreszeit beprobt werden. Die ermittelten Gehalte können mit Hintergrundwerten für NRW verglichen werden. Wirkungsdauermessprogramm Graskulturen werden auf 1,50 m Höhe vier Wochen lang am Standort Essen exponiert, Bild: LANUV Das Wirkungsdauermessprogramm (WDMP) wurde 1995 im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft des Landes NRW zur Langzeitbeobachtung immissionsbedingter Wirkungen vom Landesumweltamt NRW konzipiert und umgesetzt. Teilweise konnte auch auf ältere Daten früherer Messprogramme zurückgegriffen werden, so dass mittlerweile für einige Schwermetall-Immissionen Zeitreihen über einen Zeitraum von über 25 Jahren vorliegen. Die Langzeitbeobachtung immissionsbedingter Wirkungen dient zum einen der Ermittlung von Hintergrunddaten für die unterschiedlich belasteten Räume in NRW und deren Charakterisierung. Daraus können Zeitreihen erstellt, Trends ermittelt und Basisdaten für die Umweltberichterstattung sowie Referenzwerte für Gutachten abgeleitet werden. Zum anderen ist das Ziel aber auch die Überwachung von (potentiellen) Emittenten und die Erfolgskontrolle emissions- und immissionsmindernder Maßnahmen. Darüber hinaus dient das WDMP der Qualitätssicherung von Bioindikationsverfahren. Mess- und Monitoring-Programme https://umweltindikatoren.nrw.de/ Immissionsbedingte Hintergrundbelastung von Pflanzen in NRW - Schwermetalle und organische Verbindungen Neue Bioindikationsverfahren zum anlagenbezogenen Monitoring Aktuelle Messungen Messstelle mit verschiedenen pflanzlichen Bioindikatoren am Standort Essen, Bild: LANUV Momentan erfolgen an 14 Messstationen Eintrags- und Depositionsmessungen, Staubniederschlagsmessungen und die Exposition von standardisierter Graskultur und Grünkohl. Neben der Untersuchung der Pflanzen und des Staubniederschlags auf Schwermetalle, werden seit 1998 (Grünkohl) bzw. 2003 (Gras) auch verschiedene, humantoxikologisch relevante, organische Komponenten bestimmt. Diese persistenten organischen Schadstoffe (Persistent organic pollutants = POPs) sind polychlorierte Biphenyle (PCB), dioxinähnliche polychlorierte Biphenyle (dl-PCB),  polychlorierte Dibenzodioxine/ - Furane sowie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und deren Leitkomponente Benzo-(a)-Pyren (BaP). Dabei dienen die Messstationen an den Waldstandorten im Eggegebirge (Velmerstot), im Rothaargebirge (Hilchenbach), im Bergischen Land (Osenberg) und in der Eifel (Simmerath), die Standorte im landwirtschaftlichen Bereich in Bocholt und in Gütersloh sowie die städtischen Standorte in Köln, Langenfeld, Essen, Dortmund und Duisburg-Walsum der Erfassung der Hintergrundbelastung in NRW. Die Messstation im Duisburger Hafen dient der Überwachung eines stark industriell geprägten Bereiches; die Messstation auf einer Verkehrsinsel in Düsseldorf -Mörsenbroich dient der Erfassung eines stark verkehrsbelasteten Standortes. Die Messstation in Bottrop ist ebenfalls durch eine Quelle beeinflusst, da sie sich in unmittelbarer Nähe zu einer Kokerei befindet. Sonderuntersuchungsprogramme Aus Industriebetrieben können z. B. bei Störfällen Schadstoffe in die Umwelt gelangen. Diese können sich auch in Nahrungspflanzen anreichern. Deshalb werden in diesen Fällen Nahrungspflanzen im betroffenen Gebiet untersucht. Hierbei sind insbesondere Pflanzen interessant, deren Blätter verzehrt werden, wie etwa Grünkohl, Mangold, Spinat und Salat. Die beaufschlagten Pflanzen werden dann im Umkreis des Industriebetriebes z. B. aus betroffenen Gärten geerntet, küchenfertig aufbereitet und auf Schadstoffe untersucht. Sonderuntersuchungsprogramme Klimawirkungen In NRW werden in zwei phänologischen Gärten die Wirkungen des Wetters, der Witterung und des Klimas auf die Entwicklungsphasen der Pflanzen untersucht. Es wird beispielsweise erfasst, wann der Blühbeginn erfolgt oder Früchte reif sind. Die Phänolgie ist ein besonders sensitiver Indikator für den Klimawandel, weil anders als bei rein chemisch-physikalischen Messungen alle Einwirkunsfaktoren integrativ erfasst werden. Phänologie zum Anfassen Klimaatlas NRW

Sorptions- und Permeationseigenschaften von Cuticeln fuer Monoterpene unter besonderer Beruecksichtigung des Einflusses von Schadgasen auf Fichte

Das Projekt "Sorptions- und Permeationseigenschaften von Cuticeln fuer Monoterpene unter besonderer Beruecksichtigung des Einflusses von Schadgasen auf Fichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie durchgeführt. Untersuchungen der Verteilungs- und Permeationskoeffizienten von Monoterpenen an isolierten Cuticeln unter Beruecksichtigung des Einflusses von Schadgasen werden fortgefuehrt. Schwerpunkte der Arbeiten sollen sein, den Einfluss der Permeationsrichtung auf die Permeabilitaet von Terpenen zu untersuchen und zu pruefen, wie Schadstoffbegasung die Sorptions- und Permeationseigenschaften von Cuticeln beeinflusst.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Amandus Kahl GmbH & Co. KG durchgeführt. Um Biomasse effizient aufschließen, aufbereiten und bedarfsgerecht für nachgelagerte Produktionsprozesse bereitstellen zu können, sollen Voraussetzungen geschaffen werden, Neben- und Reststoffströme in werthaltige Produkte zu überführen (BMEL, 2020)'. Das Potential von Insektenlarven zur Nutzung von Nebenströmen und die Biokonvertierung in hochwertige Futtermittel im Sinn einer Kreislaufwirtschaft ist enorm, aber bisher noch unzureichend genutzt. Ziel des Projektes ist es daher in einem integrativen Ansatz, beginnend von der Larvenaufzucht, über die technologische Gewinnung und Veredelung des Larvenprodukts bis zum Einsatz derselben als Futtermittel für Monogastrier, den kompletten Prozess zu untersuchen und die Stoffstromberechnung entlang dieser kompletten Kette zu ermöglichen. Bisherige Berechnungen zur Frage der Nachhaltigkeit und die Vergleichbarkeit von Insekten mit konventionellen Futtermitteln, wie beispielsweise Soja, beleuchten häufig nicht die gesamte Produktion der Larve selbst, über diese als Futtermittel zum tierischen Lebensmittel (Protein von Geflügel, Schwein) im Hinblick auf Parameter wie z.B. CO2-Footprint, Produktionskosten, Futterwert für Nutztiere und Ausscheidung stickstoffhaltiger Substanzen in die Umwelt. Technologisch steht hier ein innovatives Verfahren zur Hydrolyse der protein- und chitinhaltigen Kutikula der Larven vor ihrer Auftrennung in Fett und Protein im Fokus, wodurch insbesondere die Bioverfügbarkeit von Aminosäuren und die umsetzbare Energie des Larvenproduktes erhöht werden sollen. Innovative Ansätze zur Larvenaufzucht auf Nebenströmen sollen experimentell untersucht werden, um das ungeheure Potential von Insekten nutzbar zu machen und die Nahrungskonkurrenz der Nutztierernährung zum Menschen so weit wie möglich zu minimieren. Die daraus resultierenden Futtermittel sollen in einem anschließenden Schritt auf ihren Futterwert und ihre Nutzbarkeit bei Broiler und Schwein in der bedarfsgerechten Tierernährung geprüft werden.

Aufnahme und Permeabilitaet von Luftschadstoffen durch die aeusserste Hautschicht von Pflanzen

Das Projekt "Aufnahme und Permeabilitaet von Luftschadstoffen durch die aeusserste Hautschicht von Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. Objective: To elucidate mechanisms of permeability of plant cuticles submitted to air pollution. General information: plant cuticles are barriers between the atmosphere and the interior of plants. They are the first target for any attack from the atmosphere. The interactions of the air pollutants SO2, NOx and O3 with needle and leaf cuticles will be characterized. For that purpose, cuticles from picea, pinus, abies, fagus and quercus will be isolated enzymatically. Sorption and permeability of the agses will be determined in the isolated cuticles. Sorption and permeability data will make it possible, to correlate intracuticular gas concentrations and morphological, anatomical and chemical changes of cuticles induced by air pollutants. Furthermore, permeability is a measure of gas transport between atmosphere and plant interior via cuticle. Sorption will be characterized by partition coefficients and sorption isotherms, permeability by permeability coefficients. Achievements: The main impediments to the permeation of gases through plant cuticles are the soluble cuticular lipids embedded within the cuticles. Only hydrogen sulphide and its methyl derivative are exceptions for which transport is not limited by the lipids. In the environment, binding of nitrogen dioxide to plant cuticles does not seem to be important. Sorption of gases by plant cuticles is a complex phenomenon. Partition coefficients, K, were found to be around 30 to 40 at high partial pressures of the gases. The lower the partial pressures the higher the partition coefficients. K-values increase exponentially with decreasing partial pressures. K-values are around 300 at 5 kPa (sulpher dioxide) and around 4000 at 1000 parts per million (nitrogen dioxide). These data point to the interesting fact that plant cuticles are able to sorbenormous amounts of air polluting gases especially at low partial pressures of the gases.

Teilprojekt E

Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GEA Westfalia Separator Group GmbH durchgeführt. Um Biomasse effizient aufschließen, aufbereiten und bedarfsgerecht für nachgelagerte Produktionsprozesse bereitstellen zu können, sollen Voraussetzungen geschaffen werden, Neben- und Reststoffströme in werthaltige Produkte zu überführen (BMEL, 2020)'. Das Potential von Insektenlarven zur Nutzung von Nebenströmen und die Biokonvertierung in hochwertige Futtermittel im Sinn einer Kreislaufwirtschaft ist enorm, aber bisher noch unzureichend genutzt. Ziel des Projektes ist es daher in einem integrativen Ansatz, beginnend von der Larvenaufzucht, über die technologische Gewinnung und Veredelung des Larvenprodukts bis zum Einsatz derselben als Futtermittel für Monogastrier, den kompletten Prozess zu untersuchen und die Stoffstromberechnung entlang dieser kompletten Kette zu ermöglichen. Bisherige Berechnungen zur Frage der Nachhaltigkeit und die Vergleichbarkeit von Insekten mit konventionellen Futtermitteln, wie beispielsweise Soja, beleuchten häufig nicht die gesamte Produktion der Larve selbst, über diese als Futtermittel zum tierischen Lebensmittel (Protein von Geflügel, Schwein) im Hinblick auf Parameter wie z.B. CO2-Footprint, Produktionskosten, Futterwert für Nutztiere und Ausscheidung stickstoffhaltiger Substanzen in die Umwelt. Technologisch steht hier ein innovatives Verfahren zur Hydrolyse der protein- und chitinhaltigen Kutikula der Larven vor ihrer Auftrennung in Fett und Protein im Fokus, wodurch insbesondere die Bioverfügbarkeit von Aminosäuren und die umsetzbare Energie des Larvenproduktes erhöht werden sollen. Innovative Ansätze zur Larvenaufzucht auf Nebenströmen sollen experimentell untersucht werden, um das ungeheure Potential von Insekten nutzbar zu machen und die Nahrungskonkurrenz der Nutztierernährung zum Menschen so weit wie möglich zu minimieren. Die daraus resultierenden Futtermittel sollen in einem anschließenden Schritt auf ihren Futterwert und ihre Nutzbarkeit bei Broiler und Schwein in der bedarfsgerechten Tierernährung geprüft werden.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DEVEX Verfahrenstechnik GmbH durchgeführt. Um Biomasse effizient aufschließen, aufbereiten und bedarfsgerecht für nachgelagerte Produktionsprozesse bereitstellen zu können, sollen Voraussetzungen geschaffen werden, Neben- und Reststoffströme in werthaltige Produkte zu überführen (BMEL, 2020)'. Das Potential von Insektenlarven zur Nutzung von Nebenströmen und die Biokonvertierung in hochwertige Futtermittel im Sinn einer Kreislaufwirtschaft ist enorm, aber bisher noch unzureichend genutzt. Ziel des Projektes ist es daher in einem integrativen Ansatz, beginnend von der Larvenaufzucht, über die technologische Gewinnung und Veredelung des Larvenprodukts bis zum Einsatz derselben als Futtermittel für Monogastrier, den kompletten Prozess zu untersuchen und die Stoffstromberechnung entlang dieser kompletten Kette zu ermöglichen. Bisherige Berechnungen zur Frage der Nachhaltigkeit und die Vergleichbarkeit von Insekten mit konventionellen Futtermitteln, wie beispielsweise Soja, beleuchten häufig nicht die gesamte Produktion der Larve selbst, über diese als Futtermittel zum tierischen Lebensmittel (Protein von Geflügel, Schwein) im Hinblick auf Parameter wie z.B. CO2-Footprint, Produktionskosten, Futterwert für Nutztiere und Ausscheidung stickstoffhaltiger Substanzen in die Umwelt. Technologisch steht hier ein innovatives Verfahren zur Hydrolyse der protein- und chitinhaltigen Kutikula der Larven vor ihrer Auftrennung in Fett und Protein im Fokus, wodurch insbesondere die Bioverfügbarkeit von Aminosäuren und die umsetzbare Energie des Larvenproduktes erhöht werden sollen. Innovative Ansätze zur Larvenaufzucht auf Nebenströmen sollen experimentell untersucht werden, um das ungeheure Potential von Insekten nutzbar zu machen und die Nahrungskonkurrenz der Nutztierernährung zum Menschen so weit wie möglich zu minimieren. Die daraus resultierenden Futtermittel sollen in einem anschließenden Schritt auf ihren Futterwert und ihre Nutzbarkeit bei Broiler und Schwein in der bedarfsgerechten Tierernährung geprüft werden.

Der Einfluss von saurem Regen auf die Barriere-Eigenschaften pflanzlicher Kutikeln

Das Projekt "Der Einfluss von saurem Regen auf die Barriere-Eigenschaften pflanzlicher Kutikeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. Die pflanzliche Kutikula ist eine nicht-zellulaere, lipophile Grenzschicht zwischen der Atmosphaere und den primaeren oberirdischen Organen hoeherer Pflanzen. Sie stellt eine Barriere fuer den Wassertransport und fuer den Gasaustausch zwischen Pflanze und Umwelt dar. Aufgabe des Forschungsvorhaben ist es, den Einfluss von sauren Niederschlaegen auf die Durchlass-Eigenschaften wie Gas- und Wasserpermeabilitaet zu charakterisieren. Dabei soll primaer die Durchlaessigkeit der Kutikula fuer Schadgase wie SO2, NOX und Ozon untersucht werden. Es ist weiterhin zu Klaeren, ob der 'Saure Regen' direkt die Eigenschaften der Kutikula aendert oder durch Einwirkung auf die Kutikula-Biosynthese indirekt die Barriere-Eigenschaften beeinflusst.

Einfluss von saurem Nebel auf die Auswaschung von Kationen und auf die Struktur der epikutikulaeren Wachsschicht sowie auf den Wasserhaushalt der Fichte (Picea abies (L.) Karst.)

Das Projekt "Einfluss von saurem Nebel auf die Auswaschung von Kationen und auf die Struktur der epikutikulaeren Wachsschicht sowie auf den Wasserhaushalt der Fichte (Picea abies (L.) Karst.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 19 Ernährungs- und Haushaltswissenschaften, Institut für Pflanzenernährung durchgeführt. Es soll geklaert werden, ob die Auswaschung von K hoch +, Zn hoch + und Kohlenhydraten aus jungen Fichten durch sauren Nebel zu einem Mangel an den genannten Ionen fuehrt, ob die Auswaschung von Kationen aus den Nadeln (K, Ca, Mg, Mn, Zn) in der Ruhephase hoeher ist als in der Wachstumsphase, ob die Kutikula durch sauren Nebel beschaedigt wird und ob solche Schaedigungen die Auswaschung und den Pilzbefall der Nadeln foerdert. Ausserdem soll geklaert werden, wie sich saure Benebelung auf die Transpiration, auf das Wasserpotential und auf das osmotische Potential, sowohl unter feuchten, als auch unter trockenen (Wasserstress) Bedingungen auswirkt.

Einfluss von Fruchtwachstum und Kutikulaentwicklung auf das Platzen von Weinbeeren als Grundlage für die Verringerung des Befalls durch Traubenfäulen

Das Projekt "Einfluss von Fruchtwachstum und Kutikulaentwicklung auf das Platzen von Weinbeeren als Grundlage für die Verringerung des Befalls durch Traubenfäulen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum - Rheinpfalz durchgeführt. Untersucht wurde das Platzverhalten von Weinbeeren (Vitis vinifera L.), der Wassertransport durch die Beerenoberfläche, die Entwicklung der Fruchthaut während des Beerenwachstums sowie die Entstehung von Mikrorissen. Die Ergebnisse dieser Arbeitspakete wurden in Aufsätzen in internationalen wissenschaftlichen Zeitschriften zusammengefasst und diskutiert. Platztests: Sorte, Reifegrad sowie Beschattung der Beeren hatten einen Einfluss auf das Platzen. In einem Feldversuch 2008 mit verschiedenen praxisrelevanten Behandlungen gegen das Aufplatzen der Beeren wurden keine Unterschiede in den Platzraten nachgewiesen. 2009 hingegen reduzierte die Auflockerung der Traubenstruktur mittels Regalis® die Platzrate bei Müller-Thurgau deutlich und bei Riesling leicht. Wassertransportexperimente: Die Wasseraufnahme nahm linear mit der Zeit zu, stieg mit zunehmender Temperatur an, und wurde durch die Anwesenheit von Mineralsalzen (KCl, MgCl2, CaCl2, FeCl3, AlCl3 etc.) kaum beeinflusst. Polare Poren spielten für die Wasseraufnahme keine Rolle. Die Leitfähigkeit (syn. Durchlässigkeit) der Fruchthaut war geringer als bei Früchten anderer Arten (z.B. Süßkirschen) und lag beim platzgefährdeten Riesling in ähnlicher Größenordnung wie beim platzfesten Chardonnay. Sie nahm im Laufe der Vegetationsperiode kontinuierlich ab, die Fruchthaut wurde undurchlässiger. Die Wasseraufnahme über die Frucht-Oberfläche fand hauptsächlich über den Stiel (insbesondere das Kissen und die Stiel/Fruchtverbindung) statt, während für die Transpiration vor allem die Beerenoberfläche entscheidend war. Die relative Bedeutung dieser Transportwege änderte sich während der Vegetationsperiode nicht. Die Wasserpotentiale der Beeren der Sorten Chardonnay, Müller-Thurgau und Riesling blieben in der frühen Fruchtentwicklung konstant und nahmen ab Beginn des Weichwerdens der Beeren (Phase III) rapide ab. Die Fruchtgröße hat bei den meisten untersuchten Sorten keinen direkten Einfluss auf die Wasseraufnahme, sehr wohl jedoch auf die Transpiration. Mechanische Eigenschaften der Fruchthaut: Die Neu-Synthese der Kutikula ist ab dem Weichwerden der Beeren im Vergleich zur Größenzunahme der Beere reduziert, wodurch die Kutikula elastisch gedehnt und dünner wird. Zur Reife betrug die Flächendehnung der Kutikula bei Riesling 18,4 Prozent (+-1,2) und bei Müller-Thurgau 20,7Prozent ((+-0,7), während die Kutikula von Chardonnay mit 4,6 Prozent ((+-0,8) deutlich schwächer gedehnt war. Entstehung und Induktion von Mikrorissen Die Region um die Narbe wies deutlich mehr Mikrorisse pro Flächeneinheit auf als der Rest der Fruchtoberfläche. Eine deutliche Zunahme der Mikrorisse begann ebenfalls erst während der zweiten Wachstumsphase. Zwischen den Sorten Chardonnay, Müller-Thurgau und Riesling gab es keine signifikanten Unterschiede in der Rissdichte pro Flächeneinheit. usw.

Der Fluorkreislauf im antarktischen Oekosystem mit besonderer Beruecksichtigung von Krill, Pinguinen und Robben

Das Projekt "Der Fluorkreislauf im antarktischen Oekosystem mit besonderer Beruecksichtigung von Krill, Pinguinen und Robben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde durchgeführt. In dem inzwischen abgeschlossenen Projekt wurden Art und Umfang der Fluoridanreicherung im antarktischen Krill (1000 ppm/dw) als zentralem Naehrtier der Antarktis und einigen anderen marinen Wirbellosen und davon ausgehend die Toleranzmechanismen fuer F- bei sich teilweise (Weddellrobbe) oder weitgehend (Krabbenfresser, Adeliepinguin) von Krill ernaehrenden hoeheren Wirbeltieren untersucht. Die Untersuchung ergab, dass nicht ausschliesslich Krill und anderen Euphausiiden sondern auch einige andere Wirbellose F- anreichern, dass der Krill bei seinen Wachstumshaeutungen F- aus dem Wasser aufnimmt und in nicht sehr fester Bindung ausschliesslich in seiner Kutikula (2600 ppm) anreichert. Funktion und genaue Bindungsart des F- bleiben weiterhin unbekannt. Die genannten Krillkonsumenten tolerieren die hohen F--Mengen in ihrer Nahrung durch eingeschraenkte Resorption, effektive Exkretion und extreme Speicherung im Skelett (10.000 ppm) bei sehr kurzer biologischer Halbwertszeit (3-4 Wochen). In den Weichgeweben findet weder beim Krill noch bei den Konsumenten eine Anreicherung statt.

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