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Untersuchungen zur qualitativen und quantitativen Bedeutung mixotropher Protisten in ufernahen Sedimenten

Im Rahmen der hier vorgeschlagenen Studie sollen erstmalig das Vorkommen und die ökologische Bedeutung mixotropher Protisten in küsten- bzw. ufernahen Sedimenten aquatischer Lebensräume untersucht werden. Im Konzept des mikrobiellen Nahrungsnetzes, eines integralen Teils planktischer Nahrungsnetze, das durch den Fraßdruck kleiner Protisten auf Bakterien geprägt ist, spielen mixotrophe Einzeller eine entscheidende Rolle. Durch ihre Fähigkeit zur Kombination der oxygenen Photosynthese wirken sie im System sowohl auf der Ebene der Primärproduzenten als auch auf der der Konsumenten partikulären organischen Materials. Ausmaß und relative Bedeutung der unterschiedlichen Ernährungsmodi unterlagen sowohl auf Organismen- als auch auf Lebensraumebene sehr großen Schwankungen. Im Vergleich zu pelagischen Lebensräumen gibt es noch große Lücken im Wissensstand zur ökologischen Bedeutung benthischer Protisten. Zwar ist die Gemeinschaft des Mikrophytobenthos sowohl hinsichtlich der von ihr gestellten Biomasse als auch hinsichtlich ihrer Photosyntheseleistung sehr gut untersucht, der Großteil der Arbeiten an benthischen 'Protozoen' beschränkt sich dagegen auf Studien, die wenig zu ihrer Funktion im Lebensraum sagen. Zum Potential für Mixotrophie benthischer Einzeller gibt es bisher keine Studien. Die enge taxonomische Verwandschaft zwischen Vertretern der benthischen und der pelagischen Einzeller legt die Vermutung nahe, dass in den euphotischen Bereichen mariner und limnischer Sedimente mixotrophe Protisten vorkommen und einen erheblichen Beitrag sowohl an der Produktion als auch am Konsum organischen Materials haben. Das hier vorgestellte Projekt dient dem Ziel, das Vorkommen benthischer Mixotrophre zu verifizieren, ihre Bedeutung für die Lebensgemeinschaft zu ermitteln und die Auswirkungen verschiedener abiotischer und biotischer Faktoren (Licht, Temperatur, Nährstoff- bzw. Nahrungsangebot) für die Ausbildung oder Dominanz der unterschiedlichen Ernährungsmodi zu beschreiben

Verbreitung und Gemeinschaften der Bodenfauna im Sublitoral der Deutschen Bucht

Das sublitorale Makrobenthos der Deutschen Bucht wurde in der 2. Jahreshaelfte 1975 auf der Grundlage eines umfangreichen Stationsnetzes in seinem Artenbestand, seiner Verbreitung und Vergesellschaftung untersucht. Die Untersuchung soll Vergleiche mit frueheren Erhebungen (Hagmeier: 1923/1924 und Stripp: 1965-1968) ermoeglichen und zur Beurteilung langfristiger Milieuveraenderungen dienen. Nach dem kalten Winter 1978/1979 wurde die Bodenfauna neu kartiert. In Zukunft werden im Abstand von mehreren Jahren derartige Erhebungen wiederholt, um langfristige Veraenderungen zu erfassen.

Methanproduktion durch Mikrophytobenthos und dessen Beitrag am benthischen Methanfluss in der Küstenzone der Ostsee

Der Anstieg natürlicher Emissionen des Treibhausgases Methan haben einen bedeutenden Einfluss auf das Klima der Erde. Als Methanquelle nehmen küstennahe Gewässer eine besondere Stellung ein, da die Methankonzentration im Wasser hier wesentlich höher ist als im offenen Ozean. Trotz der Bedeutung der Küstengebiete ist bisher nur wenig bekannt über die hier zu findenden Methanemittenten und ihr jeweiliger Beitrag am atmosphärischen Methanfluss. Zudem zeigen eine Reihe aktueller Untersuchungen, dass Methan nicht nur unter anoxischen Bedingungen mikrobiell gebildet werden kann, sondern dass dies auch in einer oxischen Umgebung möglich ist. Eine solche Methanproduktion nahe der Meeresoberfläche würde den Weg zwischen Methanquelle und Atmosphäre wesentlich verkürzen und damit den Methanfluss in die Atmosphäre verstärken. Aufgrund einiger Untersuchungen, die eine Verknüpfung zwischen Primär- und Methanproduktion aufzeigen, stellen wir die Hypothese auf, dass Mikrophytobenthos (MPB)-Gemeinschaften eine wichtige, aber bisher nicht bearbeitete Stellung in der Flachwasser-Methandynamik zukommen. MPB-Gemeinschaften nehmen eine herausragende Rolle in der Primärproduktion von Küstensedimenten ein. Um die Bedeutung der MPB-assoziierten Methanproduktion besser einordnen zu können, werden wir das Potential dieser Methanquelle in Inkubationsexperimenten detailliert untersuchen. Zur Bestimmung der hierbei wichtigen Effektoren und Mikrophytobenthosarten werden wir an verschiedenen axenischen und xenischen klonalen Kulturen benthischer Diatomeen-Spezies die Primär- und Methanproduktion unter kontrollierten Temperatur- und Lichtbedingungen bestimmen. Mit Hilfe einer neuen Cavity-Ring-Down-Spektroskopie basierten Methode planen wir an geschlossenen Inkubationen die Methankonzentrationsentwicklung in hoher zeitlicher Auflösung über Tag/Nacht Zyklen zu erfassen. Zusätzliche Inkubationen mit 13C-markierten Substraten werden es uns erlauben, den Weg der Methanproduktion in den Diatomeen einzugrenzen. Bisher wurde der Prozess der oxischen Methanproduktion nur in Kulturexperimenten untersucht. Ob die hier ermittelten Raten auch in die natürliche Umgebung übertragbar sind, wurde hingegen nicht geprüft. Um diese Wissenslücke zu schließen, planen wir neben den Experimenten an klonalen Kulturen auch Studien an natürlichen MPB-Gemeinschaften durchzuführen. Diese Gemeinschaften werden wir im Flachwasser vor der Insel Askö (schwedische Ostseeküste) und dem inneren Küstengewässer vor Zingst (Darßer-Zingst-Bodden, deutsche Ostseeküste) beproben, um ein möglichst breites Spektrum an Sedimenten, hydrodynamischen Bedingungen und MPB-Gemeinschaften abzudecken. Um die in unseren Experimenten ermittelten Methanproduktionsraten in die benthischen und atmosphärischen Methanflüsse besser einordnen zu können, werden wir in beiden Untersuchungsgebieten die Methanflüsse zwischen Sediment, dem Wasser und der Atmosphäre bestimmen.

Ausschluss mobiler grundberührender Fischerei in marinen Schutzgebieten der Ostsee, Vorhaben: Auswirkungen auf das Nahrungsnetz, Mikrophytobenthos und Schlüsselarten des Zoobenthos

Ausschluss mobiler grundberührender Fischerei in marinen Schutzgebieten der Ostsee, Vorhaben: Bedeutung heterotropher Protisten im Sediment der Ostsee

Erprobungs- und Entwicklungsvorhaben 'Osterrenaturierung' - Qualitative und quantitative Erfassung von Makrozoobenthos und des Mikrobenthos vor und nach den Renaturierungsmassnahmen

Pruefung der natuerlichen Selbstreinigungskraft eines technisch ausgebauten Gewaessers durch Rueckfuehrung in einen naturnahen Zustand am Beispiel der Oster. Fliessgewaesser, Gewaesserguete.

Morphologically identified benthic stomach contents from Solenette (Buglossidium luteum) in the German Bight

This dataset contains morphological stomach content data of the demersal flatfish Buglossidium luteum (solenette) collected at multiple sampling stations in the German Bight. At each station, B. luteum individuals were sampled during daytime using an epibenthic dredge (1 m width, 1 cm mesh size) towed for 5 minutes. Immediately after capture, fish were individually sealed in storage bags and frozen at −80 °C to preserve gut contents. In the laboratory, specimens were transferred to freezers and stored at −28 °C until further processing. Selected fish were defrosted and stomachs were removed and weighed. All prey items were sorted and identified to the lowest possible taxonomic level using a stereomicroscope (Leica MZ12), based on regional identification keys, taxonomic catalogues, expert consultation, and comparisons with fresh reference material. Occasionally, digestion and mastication of individuals resulted in the loss of diagnostic features. In those cases, individuals were determined at a higher taxonomic level. All taxa were quantified in terms of abundance and biomass (wet mass; measured to 0.0001g) within the stomachs, and stored in 70% ethanol. Following analysis, prey items were preserved in 70% ethanol. The stomach content dataset was curated by excluding foraminifera, nematodes, and parasites.

Zoobenthos and sediments time series at List Reede, Sylt, Germany, in 2019

A shallow subtidal area in the northern Wadden Sea was monitored for sediment parameters and macrobenthic fauna using stratified random sampling of a grid of 33 sampling positions. Samples were collected with a Reineck-type box-corer of 0.02 m² surface area. Granulometric sediment composition was analysed from a sub-sample of each box-core using a diffraction laser particle-size analyser. Macrobenthos (sieved through 1 mm square meshes and fixed in buffered formalin solution) was counted, identified to species level, and the size of hard-shelled individuals measured. The amount of shell detritus was quantified as wet-weight in the benthos samples. This dataset contains the results from the sampling events in 2019.

Size of hard-shelled individuals in the zoobenthos time series at List Reede, Sylt, Germany, in 2019

A shallow subtidal area in the northern Wadden Sea was monitored for sediment parameters and macrobenthic fauna using stratified random sampling of a grid of 50 sampling positions. Samples were collected with a Reineck-type box-corer of 0.02 m² surface area, macrobenthos (sieved through 1 mm square meshes and fixed in buffered formalin solution) was counted, identified to species level, and the size of hard-shelled individuals measured. This dataset contains the size measurements of 134 individuals from the 2019 sampling.

Zoobenthos and sediments time series at List Reede, Sylt, Germany, 2003 to 2019

A shallow subtidal area in the northern Wadden Sea was monitored over 17 years for sediment parameters and macrobenthic fauna using stratified random sampling of a grid of 50 sampling positions. Samples were collected with a Reineck-type box-corer of 0.02 m² surface area, always during preceeded high tide. Granulometric sediment composition was analysed from a sub-sample of each box-core using a diffraction laser particle-size analyser. Macrobenthos (sieved through 1 mm square meshes and fixed in buffered formalin solution) was counted, identified to species level, and the size of hard-shelled individuals measured. The amount of shell detritus was quantified as wet-weight in the benthos samples. From 2003 to 2007 sampling was approximatively monthly and from 2008 to 2013 seasonally. When a new ship with larger drought was put into operation, the number of sampling sites needed to be reduced to 33 from 2014 onwards and sampling frequency was only once per year in autumn.

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