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Linking nutrient cycles, land use and biodiversity along an elevation gradient on Mt. Kilimanjaro

To understand impacts of climate and land use changes on biodiversity and accompanying ecosystem stability and services at the Mt. Kilimanjaro, detailed understanding and description of the current biotic and abiotic controls on ecosystem C and nutrient fluxes are needed. Therefore, cycles of main nutrients and typomorph elements (C, N, P, K, Ca, Mg, S, Si) will be quantitatively described on pedon and stand level scale depending on climate (altitude gradient) and land use (natural vs. agricultural ecosystems). Total and available pools of the elements will be quantified in litter and soils for 6 dominant (agro)ecosystems and related to soil greenhouse gas emissions (CO2, N2O, CH4). 13C and 15N tracers will be used at small plots for exact quantification of C and N fluxes by decomposition of plant residues (SP7), mineralization, nitrification, denitrification and incorporation into soil organic matter pools with various stability. 13C compound-specific isotope analyses in microbial biomarkers (13C-PLFA) will evaluate the changes of key biota as dependent on climate and land use. Greenhouse gas (GHG) emissions and leaching losses of nutrients from the (agro)ecosystems and the increase of the losses by conversion of natural ecosystems to agriculture will be evaluated and linked with changing vegetation diversity (SP4), vegetation biomass (SP2), decomposers community (SP7) and plant functional traits (SP5). Nutrient pools, turnover and fluxes will be linked with water cycle (SP2), CO2 and H2O vegetation exchange (SP2) allowing to describe ecosystem specific nutrient and water characteristics including the derivation of full GHG balances. Based on 60 plots screening stand level scale biogeochemical models will be tested, adapted and applied for simulation of key ecosystem processes along climate (SP1) and land use gradients.

CO2-neutrale Herstellung von Leichtbaukomponenten aus Magnesium, Teilvorhaben: Mag-WIRE

Reversible metallische Energiespeicher zur nachhaltigen Erzeugung von Wasserstoff

Recyclingatlas-Viewer

Im Recyclingatlas-Viewer können die Karten des gleichnamigen Dienstes betrachtet und näher erkundet werden. Er ermöglicht eine textbasierte Suche nach Einzelstandorten und die Selektion von Standortgruppen durch Zeichnung eines umgebenden Rechtecks. Darüber hinaus bietet er die Gelegenheit den dargestellten Kartenausschnitt als PDF zu drucken und die Attribute der Recyclingstandorte für jeweils ein Metall in Form einer CSV-Datei herunterzuladen.

Natural ocean alkalinization through erosion of glacial till and weathering at the seafloor: coastal cliff

Climate change-driven deglaciation and erosion in high-latitude regions enhance the flux of terrigenous material to the coastal ocean. Newly exposed land surfaces left behind by retreating glaciers are covered by glacial till, which is rich in fine-grained minerals. Many of these minerals are undersaturated in seawater and thus prone to dissolution (i.e., seafloor weathering). Consequently, intensified erosion and mineral weathering may act as an additional CO₂ sink while supplying alkalinity to coastal waters. To evaluate this hypothesis, we carried out a sediment geochemical study in the southwestern Baltic Sea, where coastal erosion of glacial till is the dominant source of terrigenous material to offshore depocenters. We analyzed glacial till from coastal cliffs, sediments, and pore waters for major element composition using inductively coupled plasma optical emission spectroscopy and an elemental analyzer. Water samples were further analyzed for dissolved redox species and dissolved silica by photometry and ion chromatography. These data were then used to quantify mineral dissolution and precipitation processes and to assess their net effect on inorganic carbon cycling.

Vitalisierung von Linden an streusalzbelasteten Standorten durch gezielte Düngung

Die Anwendung von Auftausalzen im Rahmen des differenzierten Winterdienstes ist zur Sicherung des öffentlichen Lebens in Berlin notwendig. Auf den Straßen wird vorwiegend Natriumchlorid (NaCl) eingesetzt. Natriumchlorid verursacht jedoch ab einer bestimmten Konzentration an Bäumen gattungsspezifisch unterschiedlich starke phytotoxische Schäden. Diese sind besonders an Bäumen in unmittelbarer Fahrbahnnähe gesalzener Straßen ausgeprägt. Dies war insbesondere in den Jahren 2014 und 2015 auffällig. In der Folge führt eine wiederholt verstärkte Aufnahme von NaCl zu vorzeitigen Vergreisungserscheinungen im System Baum wie z. B. verstärkte Kurztriebbildung, vermehrte Totholzbildung sowie lichteren Kronen. Darüber hinaus kommt es an vielen streusalzbelasteten Standorten, welche meist ohnehin schon ein geringes Nährstoffangebot aufweisen, durch NaCl zu einer Verschiebung der Nährstoffaufnahme durch Kationenaustausch – allen voran Kalium – und Magnesium Ionen. Im Rahmen eines gemeinsamen Versuches des Pflanzenschutzamtes Berlin mit dem Straßen- und Grünflächenamt Neukölln, der Fa. ARBORrevital und der Fa. COMPO expert sollten praktikable Lösungswege getestet werden, um den negativen Auswirkungen von Auftausalzen auf Straßenbäume zu begegnen. Zentrale Fragestellung war hierbei, inwieweit sich die negativen Auswirkungen von Schadionen (NaCl) des Taumitteleintrags an Straßenbäumen durch die gezielte Gabe von antagonistischen Nährelementen (Kalium, Magnesium) und durch die bedarfsgerechte sensorgestützte Wasserversorgung über drei Vegetationsperioden mindern lassen. Der Freilandversuch fand im Berliner Bezirk Neukölln im Mittelstreifen des Tempelhofer Wegs statt. Die dort gepflanzten Linden ( Tilia sp. ) standen durchschnittlich im 25. Standjahr und wiesen z. T. deutliche Vergreisungserscheinungen auf. Auf dem in zwei Abschnitte (nördlich und südlich der Gradestraße) unterteilten Standort wurden insgesamt drei Versuchsvarianten (Unbehandelte Kontrollvariante – UK, Düngervariante – DüV und Wasservariante – WaV) à 15 Wiederholungen angelegt, welche in Dreierblöcken nahezu randomisiert konzipiert wurden. Bei der 1. Variante (UK) wurden keine Veränderungen im Wasser- und Nährstoffhaushalt durchgeführt. Lediglich Gießmulden wurden analog zu den beiden weiteren Varianten angelegt. Bei der 2. Variante (DüV) wurden Gießmulden angelegt, um im zeitigen Frühjahr Nährstoffe in granulierter Form und Wasser zu applizieren. Der eingebrachte Dünger ist ein kalibetonter Volldünger (9+5+20 (+4)). Mit Hilfe der angelegten Gießmulden wurden direkt nach der Düngergabe 500 Liter Wasser pro Baum ausgebracht, um den Dünger zu lösen. Für die 3. Variante (WaV) wurden ebenfalls Gießmulden angelegt und zeitgleich mit Düngevariante DüV die gleiche Gabe Gießwasser (500 Liter), jedoch ohne Dünger, verabreicht. Zusätzlich wurden an sechs Standorten Bodenfeuchtemessgeräte (Tensiometer) in zwei Bodentiefen zwecks Überwachung des Wasserhaushaltes der unterschiedlichen Varianten eingebaut. Diese dienten als Marker für weitere Bewässerungsgänge im Jahresverlauf. Sowohl die Applikation von Nährstoffen im zeitigen Frühjahr, als auch die sensorgestützte, zusätzliche Bewässerung über die Vegetationsperiode, wurden in den Jahren 2017 und 2018 identisch wiederholt. Der Versuch wurde auf sieben Jahre angelegt und in zwei Phasen unterteilt. Erste Ergebnisse wurden nach Ablauf der Phase I Ende 2018 erwartet. In den darauffolgenden Jahren wurde die weitere Vitalitätsentwicklung der Bäume verfolgt. Eine zusätzliche Applikation von Wasser und Dünger fand hingegen nicht mehr statt. Die Betreuung des Feldversuchs erfolgte durch das Pflanzenschutzamt Berlin, dem Straßen- und Grünflächenamt Neukölln sowie der Fa. ARBORrevital. Während des Versuches erfolgten mehrfach baumpflegerischer Maßnahmen in den Kronen (Totholzentfernung, Kronenpflege, Kronenteilentnahmen sowie zwei Fällungen) der untersuchten Gehölze. Hierdurch waren Auswertungen zu Trieblängenwachstum, aber auch das Erfassen von Blattparametern wie Blattgröße, -farbe nur unzureichend möglich, sodass diese in abschließende Bewertung der Maßnahmen nicht einfließen konnten. Dies führte dazu, dass als einziger verwertbarer Parameter die Entwicklung der Stammumfänge im Untersuchungszeitraum herangezogen werden konnte. Die DüV und WaV zeigten gegenüber der unbehandelten Kontrolle, sowohl in Phase I des Versuchs als auch danach, eine verbesserte Zuwachsleistung. Dies stimmt mit der Erwartung von verbesserten Wachstumsbedingungen bei geringerer NaCl-Konzentration in der Baumscheibe überein. Abbildung 1 zeigt höhere Zuwachsleistungen der Varianten DüV und WaV (2,2 cm und 2,3 cm) gegenüber der UK (1,6 cm) im Zeitraum der aktiven Behandlung (Phase I 2016–2018). Abbildung 2 zeigt eine langfristige Verbesserung der Zuwachsleistung auch nach Einstellung der aktiven Behandlung. WaV und DüV lagen sowohl mit Mittelwert als auch Median über der UK. Zwischen DüV und WaV ließen sich keine signifikanten Unterschiede feststellen. Eine erhöhte Wuchsleistung am Parameter Stammzuwachs der Düngevariante gegenüber der Wasservariante war nicht zu verzeichnen. Der Versuch zeigte, dass eine zeitlich begrenzte Versorgung mit Wasser und Dünger das Wachstum der Bäume auch für die folgenden Jahre nach Ende der Behandlung maßgeblich beeinflusst. Die in Abbildung 3 dargestellte statistische Auswertung des Versuchs konnte keinen Unterschied zwischen den Varianten feststellen. Dies liegt zum einen an dem komplexen Versuchsobjekt Straßenbaum, das vielen verschiedenen Umweltfaktoren ausgesetzt ist, und zum anderen an dem begrenzten Stichprobenumfang des Versuches. Trotz eines nicht-signifikanten Kruskal-Wallis-Test wurde ein anschließender paarweiser Vergleich der einzelnen Varianten durchgeführt.

Geochemical parameters in peat depth profiles from ombrotrophic bogs in North and Central Europe. Pichlmaier Moor, Austria

This dataset contains geochemical variables measured in six depth profiles from ombrotrophic peatlands in North and Central Europe. Peat cores were taken during the spring and summer of 2022 from Amtsvenn (AV1), Germany; Drebbersches Moor (DM1), Germany; Fochteloër Veen (FV1), the Netherlands; Bagno Kusowo (KR1), Poland; Pichlmaier Moor (PI1), Austria and Pürgschachen Moor (PM1), Austria. The cores AV1, DM1 and KR1 were taken using a Wardenaar sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands) and had diameter of 10 cm. The cores FV1, PM1 and PI1 had an 8 cm diameter and were obtained using an Instorf sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands). The cores FV1, DM1 and KR1 were 100 cm, core AV1 was 95 cm, core PI1 was 85 cm and core PM1 was 200 cm. The cores were subsampeled in 1 cm (AV1, DM1, KR1, FV1) and 2 cm (PI1, PM1) sections. The subsamples were milled after freeze drying in a ballmill using tungen carbide accesoires. X-Ray Fluorescence (WD-XRF; ZSX Primus II, Rigaku, Tokyo, Japan) was used to determine Al (μg g-1), As (μg g-1), Ba (μg g-1), Br (μg g-1), Ca (g g-1), Cl (μg g-1), Cr (μg g-1), Cu (μg g-1), Fe (g g-1), K (g g-1), Mg (μg g-1), Mn (μg g-1), Na (μg g-1), P (μg g-1), Pb (μg g-1), Rb (μg g-1), S (μg g-1), Si (μg g-1), Sr (μg g-1), Ti (μg g-1) and Zn (μg g-1). These data were processed and calibrated using the iloekxrf package (Teickner & Knorr, 2024) in R. C, N and their stable isotopes were determined using an elemental analyser linked to an isotope ratio mass spectrometer (EA-3000, Eurovector, Pavia, Italy & Nu Horizon, Nu Instruments, Wrexham, UK). C and N were given in units g g-1 and stable isotopes were given as δ13C and δ15N for stable isotopes of C and N, respectively. Raw data C, N and stable isotope data were calibrated with certified standard and blank effects were corrected with the ilokeirms package (Teickner & Knorr, 2024). Using Fourier Transform Mid-Infrared Spectroscopy (FT-MIR) (Agilent Cary 670 FTIR spectromter, Agilent Technologies, Santa Clara, Ca, USA) humification indices (HI) were determined. Spectra were recorded from 600 cm-1 to 4000 cm-1 with a resolution of 2 cm-1 and baselines corrected with the ir package (Teickner, 2025) to estimate relative peack heights. The HI (no unit) for each sample was calculated by taking the ratio of intensities at 1630 cm-1 to the intensities at 1090 cm-1. Bulk densities (g cm-3) were estimated from FT-MIR data (Teickner et al., in preparation).

Geochemical parameters in peat depth profiles from ombrotrophic bogs in North and Central Europe. Drebbersches Moor, Germany

This dataset contains geochemical variables measured in six depth profiles from ombrotrophic peatlands in North and Central Europe. Peat cores were taken during the spring and summer of 2022 from Amtsvenn (AV1), Germany; Drebbersches Moor (DM1), Germany; Fochteloër Veen (FV1), the Netherlands; Bagno Kusowo (KR1), Poland; Pichlmaier Moor (PI1), Austria and Pürgschachen Moor (PM1), Austria. The cores AV1, DM1 and KR1 were taken using a Wardenaar sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands) and had diameter of 10 cm. The cores FV1, PM1 and PI1 had an 8 cm diameter and were obtained using an Instorf sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands). The cores FV1, DM1 and KR1 were 100 cm, core AV1 was 95 cm, core PI1 was 85 cm and core PM1 was 200 cm. The cores were subsampeled in 1 cm (AV1, DM1, KR1, FV1) and 2 cm (PI1, PM1) sections. The subsamples were milled after freeze drying in a ballmill using tungen carbide accesoires. X-Ray Fluorescence (WD-XRF; ZSX Primus II, Rigaku, Tokyo, Japan) was used to determine Al (μg g-1), As (μg g-1), Ba (μg g-1), Br (μg g-1), Ca (g g-1), Cl (μg g-1), Cr (μg g-1), Cu (μg g-1), Fe (g g-1), K (g g-1), Mg (μg g-1), Mn (μg g-1), Na (μg g-1), P (μg g-1), Pb (μg g-1), Rb (μg g-1), S (μg g-1), Si (μg g-1), Sr (μg g-1), Ti (μg g-1) and Zn (μg g-1). These data were processed and calibrated using the iloekxrf package (Teickner & Knorr, 2024) in R. C, N and their stable isotopes were determined using an elemental analyser linked to an isotope ratio mass spectrometer (EA-3000, Eurovector, Pavia, Italy & Nu Horizon, Nu Instruments, Wrexham, UK). C and N were given in units g g-1 and stable isotopes were given as δ13C and δ15N for stable isotopes of C and N, respectively. Raw data C, N and stable isotope data were calibrated with certified standard and blank effects were corrected with the ilokeirms package (Teickner & Knorr, 2024). Using Fourier Transform Mid-Infrared Spectroscopy (FT-MIR) (Agilent Cary 670 FTIR spectromter, Agilent Technologies, Santa Clara, Ca, USA) humification indices (HI) were determined. Spectra were recorded from 600 cm-1 to 4000 cm-1 with a resolution of 2 cm-1 and baselines corrected with the ir package (Teickner, 2025) to estimate relative peack heights. The HI (no unit) for each sample was calculated by taking the ratio of intensities at 1630 cm-1 to the intensities at 1090 cm-1. Bulk densities (g cm-3) were estimated from FT-MIR data (Teickner et al., in preparation).

Geochemical parameters in peat depth profiles from ombrotrophic bogs in North and Central Europe. Fochteloër Veen, the Netherlands

This dataset contains geochemical variables measured in six depth profiles from ombrotrophic peatlands in North and Central Europe. Peat cores were taken during the spring and summer of 2022 from Amtsvenn (AV1), Germany; Drebbersches Moor (DM1), Germany; Fochteloër Veen (FV1), the Netherlands; Bagno Kusowo (KR1), Poland; Pichlmaier Moor (PI1), Austria and Pürgschachen Moor (PM1), Austria. The cores AV1, DM1 and KR1 were taken using a Wardenaar sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands) and had diameter of 10 cm. The cores FV1, PM1 and PI1 had an 8 cm diameter and were obtained using an Instorf sampler (Royal Eijkelkamp, Giesbeek, the Netherlands). The cores FV1, DM1 and KR1 were 100 cm, core AV1 was 95 cm, core PI1 was 85 cm and core PM1 was 200 cm. The cores were subsampeled in 1 cm (AV1, DM1, KR1, FV1) and 2 cm (PI1, PM1) sections. The subsamples were milled after freeze drying in a ballmill using tungen carbide accesoires. X-Ray Fluorescence (WD-XRF; ZSX Primus II, Rigaku, Tokyo, Japan) was used to determine Al (μg g-1), As (μg g-1), Ba (μg g-1), Br (μg g-1), Ca (g g-1), Cl (μg g-1), Cr (μg g-1), Cu (μg g-1), Fe (g g-1), K (g g-1), Mg (μg g-1), Mn (μg g-1), Na (μg g-1), P (μg g-1), Pb (μg g-1), Rb (μg g-1), S (μg g-1), Si (μg g-1), Sr (μg g-1), Ti (μg g-1) and Zn (μg g-1). These data were processed and calibrated using the iloekxrf package (Teickner & Knorr, 2024) in R. C, N and their stable isotopes were determined using an elemental analyser linked to an isotope ratio mass spectrometer (EA-3000, Eurovector, Pavia, Italy & Nu Horizon, Nu Instruments, Wrexham, UK). C and N were given in units g g-1 and stable isotopes were given as δ13C and δ15N for stable isotopes of C and N, respectively. Raw data C, N and stable isotope data were calibrated with certified standard and blank effects were corrected with the ilokeirms package (Teickner & Knorr, 2024). Using Fourier Transform Mid-Infrared Spectroscopy (FT-MIR) (Agilent Cary 670 FTIR spectromter, Agilent Technologies, Santa Clara, Ca, USA) humification indices (HI) were determined. Spectra were recorded from 600 cm-1 to 4000 cm-1 with a resolution of 2 cm-1 and baselines corrected with the ir package (Teickner, 2025) to estimate relative peack heights. The HI (no unit) for each sample was calculated by taking the ratio of intensities at 1630 cm-1 to the intensities at 1090 cm-1. Bulk densities (g cm-3) were estimated from FT-MIR data (Teickner et al., in preparation).

BonaRes (Modul A, Phase 3): Integriertes System zum ortsspezifischen Management der Bodenfruchtbarkeit, Teilprojekt B: Simulationsmodelle zur Wasser- und Nährstoffdynamik im System Boden-Pflanze.

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