Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist die Entwicklung eines integrierten mesoskaligen Ansatzes zur Quantifizierung von neun Ökosystemleistungen (ÖSL) in Auen. Unter Berücksichtigung von Hydraulik und Ökologie werden Wirkungsgrenzen definiert. Diese ermöglichen eine Abgrenzung der Aue nach ihrer Funktionsfähigkeit in Bezug auf die Bereitstellung von ÖSL, welche für den Erhalt natürlicher Lebensgrundlagen bedeutend sind. Trotz des Wissens um die ökologische Bedeutung und die hohe Gefährdung von Auen weltweit findet eine Verschlechterung des Auenzustands weiterhin statt. Dies reduziert auch die Bereitstellung von ÖSL von Auen in unbekanntem Maß. Grund hierfür ist ein fehlendes Verständnis der Interaktionen zwischen den natürlichen Prozessen und ÖSL, den anthropogenen Einflüssen sowie dem Auenzustand. Des Weiteren werden in Auen bereitgestellte ÖSL bei der Kostenberechnung von Maßnahmen vernachlässigt, da ein integrierter übertragbarer Ansatz zur Ermittlung der ÖSL auf der relevanten räumlichen Skala, der Landschaftsebene, fehlt. Die Herausforderungen in der Ökosystemleistungsforschung liegen hauptsächlich in der Vielfalt von nicht abgestimmten Definitionen, Begrifflichkeiten und Indikatoren. Die Skalenproblematik wird zudem bei der Betrachtung der Auengrenzen als räumliche Basis deutlich. Mit der Entwicklung einer übertragbaren Methode wird in diesem Projekt erstmalig ein umfangreiches Spektrum an ÖSL (klimatische, hydrologische Leistungen, Wasserqualität und Biodiversität, Produktion von Lebensmitteln, Baumaterialien und Energie, kulturelle Leistungen, Schutz vor Naturgefahren) unter Berücksichtigung des Auenzustands in Deutschland integriert. Als räumliche Basis der Auenabgrenzung dienen die Überschwemmungsflächen häufiger Hochwasser gemäß öffentlich zugänglicher Hochwassergefahrenkarten. Die Eignung dieser rein hydraulisch bestimmten Grenzen wird durch umfangreiche ökologische Daten anderer Forschungsinstitute (Bundesanstalt für Gewässerkunde (Vegetation) und Universität Duisburg-Essen (Laufkäfer)) erstmals untersucht. Neue Indikatoren werden für jede der neun ÖSL auf der Basis von Geoinformationen und Literaturrecherchen entwickelt. Mittels Metaanalysen wird die Übertragbarkeit von ökonomischen Faustzahlen für einen Wertetransfer überprüft. Ergebnis ist eine erstmalige Berechnung des ökonomischen Gesamtwertes der Auen auf Landschaftsebene, um die Leistungen von Auen, ihren Erhalt bzw. ihre Wiederherstellung umfassender als bisher zu bewerten. Anhand von zehn bereits durchgeführten Auenrenaturierungsprojekten wird dieser Ansatz mittels einer Kosten-Nutzen-Rechnung validiert. Dieser neue integrierte Ansatz ist interdisziplinär ausgerichtet, um der Komplexität von Auen und den von ihnen erbrachten ÖSL gerecht zu werden. Mit der Inwertsetzung bieten sich breite thematische Anknüpfungspunkte. So erhalten u.a. Biologen und Hydrologen, Geowissen- und Volkswirtschaftler eine vereinheitlichte Datenbasis bisher dezentral vorliegender Informationen.
Arthropoden, insbesondere Insekten, sind mit mehr als einer Million beschriebener Arten die artenreichste Organismengruppe in terrestrischen Habitaten. Das Core Projekt Arthropoden führt ein Langzeitmonitoring durch von a) der Häufigkeit und Diversität von Arthropoden und b) Arthropoden-abhängigen Ökosystemprozessen, in den Grasland- und Wald-Versuchsflächen der Biodiversitäts-Exploratorien inklusive der neuen Experimente im Grasland und im Wald. Das Arthropoden-Projekt koordiniert zudem die Stammnutzung im BELongDead Experiment. In dieser Phase werden Insekten 3D-digitalisiert und die Bilder in ein öffentlich zugängliches digitales Archiv eingestellt. Diese 3D-Bider und neu gemessene physiologische Merkmale erweitern unsere bisherigen Anstrengungen zur Standardisierung und Verfügbarmachung von Merkmalsdaten. Basierend auf der einzigartigen Langzeit-Datenreihe von Arthropoden im Grasland und im Wald werden weitergehende Analysen zur räumlich-zeitlichen Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften vorgeschlagen. Die dabei entwickelten Methoden können auf andere Taxa angewendet werden und das Projekt wird einen Workshop durchführen, um Synthesearbeiten zur Community Assembly anzuregen. Als Beitrag zum Transfer der Resultate der Biodiversitätsexploratorien werden Daten und Ergebnisse zum Zusammenhang zwischen Landnutzung und Diversität bei Arthropoden, die aus verschiedenen Quellen in den Exploratorienregionen stammen, gemeinsam mit Stakeholdern analysiert und diskutiert. In einem Workshop gemeinsam mit deutschen und internationalen Experten wird zudem der Einfluss der Graslandbewirtschaftung auf Insekten diskutiert und in einer Meta-Analyse und in einer Broschüre auf Deutsch zusammengefasst.Aufgrund der jährlichen Erhebungen trägt das Projekt 'Arthropods' zu einem besseren Verständnis der Reaktion von Arthropodengemeinschaften auf eine zunehmende Landnutzungsintensivierung und der temporären Dynamik der Gemeinschaften bei. Die im Projekt gesammelten Daten stellen wichtige Basisinformationen für andere Projekte bereit, die bestimmte Taxa, organismische Wechselwirkungen, Ökosystemfunktionen oder phylogenetische Beziehungen untersuchen.
Nieder- und zwischenfrequente Felder – Einordnung der SCHEER -Stellungnahme 2024 Auf Basis aller berücksichtigten Studien sieht SCHEER für die Allgemeinbevölkerung keine mäßige oder starke Evidenz für gesundheitsschädliche Wirkungen durch nieder- und zwischenfrequente Felder. Es wird eine Reihe von möglichen Wirkmechanismen diskutiert, wie niederfrequente Felder mit Organismen interagieren könnten. Die Studienlage ist in vielen Fällen jedoch nicht geeignet, um die Evidenz zu bewerten. Es werden weiterführende Untersuchungen zu einem möglichen Zusammenhang zwischen niederfrequenten Magnetfeldern und Leukämie im Kindesalter empfohlen. SCHEER sieht weiteren Forschungsbedarf insbesondere zu zwischenfrequenten Feldern. Das BfS vertritt hinsichtlich möglicher Risiken der Felder für die Allgemeinbevölkerung und des Forschungsbedarfs grundsätzlich eine ähnliche Position wie SCHEER und verweist auf sein Forschungsprogramm „Strahlenschutz beim Stromnetzausbau“ . SCHEER – wissenschaftliche Beratung der EU -Kommission Das Scientific Committee on Health, Environmental and Emerging Risks ( SCHEER ) ist eines von zwei unabhängigen wissenschaftlichen Komitees, die die Europäische Kommission in Sachen Verbrauchersicherheit, öffentliche Gesundheit und Umwelt beraten. Auf Anfrage der Kommission nimmt SCHEER Stellung zu Fragen im Zusammenhang mit Gesundheits-, Umwelt- und neu auftretenden Risiken. Der Stellungnahme wird vorangestellt, dass die darin enthaltenen Ansichten nicht zwangsläufig die der Europäischen Kommission widerspiegeln, auch wenn diese der offizielle Auftraggeber ist: "The Opinions of the Scientific Committees present the views of the independent scientists who are members of the committees. They do not necessarily reflect the views of the European Commission." Im Juni 2021 wurde SCHEER durch die EU -Kommission damit beauftragt, eine Stellungnahme vom Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks ( SCENIHR ) aus dem Jahr 2015 zu aktualisieren (der Ausschuss SCENIHR ist der Vorgänger von SCHEER ). Dies sollte in Anbetracht der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse in Bezug auf Frequenzen zwischen 1 Hertz ( Hz ) und 100 Kilohertz ( kHz ) erfolgen. Dieser Frequenzbereich umfasst die niederfrequenten Felder , die bspw. bei der Nutzung und Übertragung von elektrischem Strom entstehen, sowie die zwischenfrequenten Felder, die bei Induktionskochherden oder beim Laden von Elektrofahrzeugen auftreten. Expertengruppe analysiert für die Stellungnahme die Fachliteratur Die Stellungnahme erstellte eine Arbeitsgruppe aus SCHEER -Mitgliedern und externen Expert*innen. Diese wurden in einem transparenten Verfahren ausgewählt, das in der Geschäftsordnung von SCHEER beschrieben ist. Auf Basis der SCENIHR Opinion 2015 analysierte die SCHEER -Gruppe die seither neu erschienene wissenschaftliche Literatur daraufhin, ob neue Erkenntnisse zu möglichen Auswirkungen einer Exposition (Ausgesetztsein) gegenüber nieder- und zwischenfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern auf die menschliche Gesundheit oder auf Tiere und Pflanzen bestehen. Es sollte herausgefunden werden, in welchem Maße die Bevölkerung solchen Feldern ausgesetzt ist. Für die Bewertung wurden hauptsächlich systematische Reviews (umfangreiche, qualitativ hochwertige Übersichtsarbeiten) und Meta-Analysen berücksichtigt. Fehlten diese, wurden andere Studienformen, narrative Reviews und Scoping Reviews , herangezogen. Einzelne Studien wurden nur in Ausnahmefällen einbezogen. SCHEER berücksichtigte keine Literatur zu existierenden oder neu auftauchenden medizinischen Anwendungen in der klinischen Praxis, wie etwa kurzzeitige Elektroimpulse oder gepulste elektromagnetische Felder (PEMF). Für die Bewertung der Evidenz für gesundheitsschädliche Wirkungen beruft sich SCHEER auf das Dokument " Memorandum on weight of evidence and uncertainties. Revision 2018 " ( SCHEER , 2018). Mit Evidenz ist dabei gemeint, wie deutlich die Ergebnisse wissenschaftlicher Studien (in der Gesamtschau) für oder gegen eine bestimmte Annahme sprechen. In dem Dokument wird ein Klassifizierungsschema näher erläutert, das die vorhandenen wissenschaftlichen Daten unterschiedlicher Studientypen anhand ihrer Beweiskraft ( engl. weight of evidence) in fünf verschiedene Gruppen einordnet. Die Evidenz kann stark, mäßig, schwach oder unklar sein. Wenn keine geeigneten Hinweise aus der Literatur vorliegen, kann SCHEER die Evidenz nicht bewerten (fünfte Gruppe). Was SCHEER inhaltlich zu Exposition und Gesundheit feststellt SCHEER hat für die Stellungnahme Reviews und Einzelstudien zu Exposition , zu Wirkmechanismen, zu gesundheitlichen Wirkungen und zu Effekten auf Pflanzen und Tiere bewertet. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse aus Sicht von SCHEER finden Sie im Folgenden. Zusammenfassung der Ergebnisse und Empfehlungen von SCHEER Die Autor*innen der SCHEER -Stellungnahme kommen zu folgenden Ergebnissen und Empfehlungen: Die Exposition der allgemeinen Bevölkerung in Europa bleibt unter den vom Rat der Europäischen Union empfohlenen Grenzwerten. Die Evidenz für oxidativen Stress und genetische und epigenetische Effekte als mögliche Wirkmechanismen niederfrequenter Magnetfelder wird als schwach eingestuft. Die Evidenz für einen Zusammenhang zwischen niederfrequenten Magnetfeldern und Leukämie im Kindesalter wird als schwach eingestuft. Die Evidenz für einen Zusammenhang zwischen beruflicher Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern und ALS wird als mäßig eingestuft, für Alzheimer als schwach. Die Evidenz für einen Zusammenhang, wenn jemand zuhause niederfrequenten Feldern ausgesetzt ist, und neurodegenerativen Erkrankungen wird als unklar bis schwach eingestuft. Aufgrund sich verändernder Charakteristiken des Ausgesetztseins, etwa durch Ladestationen von Elektroautos, werden Studien zur Erhebung tatsächlicher Expositionen empfohlen. Es gibt wenige Studien zu den gesundheitlichen Effekten durch zwischenfrequente Felder. Die Forschung in diesem Gebiet hat hohe Priorität. SCHEER stellt fest, dass weitere Forschung zu möglichen Wirkmechanismen niederfrequenter Felder notwendig ist. Hinsichtlich Leukämie im Kindesalter werden Studien mit geeigneten Tiermodellen empfohlen sowie hypothesenprüfende Studien zu möglichen Wirkmechanismen in Zellkulturstudien. Es sollen weitere epidemiologische Studien mit angemessener statistischer Aussagekraft zu anderen Krebserkrankungen durchgeführt werden. Es wird weitere Forschung zu möglichen Wirkungen auf Tiere und Pflanzen sowie zu neurodegenerativen Erkrankungen empfohlen. SCHEER betont die Wichtigkeit weiterer Untersuchungen zur Erfassung möglicher Einflüsse von niederfrequenten Feldern auf die öffentliche Gesundheit. Dabei sollen Alltagsdaten mit einbezogen werden. Wie das BfS die SCHEER -Stellungnahme einordnet Wie bereits in der Aktualisierung der SCENIHR -Bewertung von hochfrequenten Feldern im Jahr 2023 hat sich die SCHEER -Arbeitsgruppe bei der Aktualisierung zu nieder- und zwischenfrequenten Feldern an systematischen Reviews und Metaanalysen orientiert. In diesen Frequenzbereichen liegen jedoch ebenfalls nicht zu allen bewerteten möglichen Wirkungen und Wirkmechanismen Metaanalysen und systematische Reviews vor. Deshalb hat sich die SCHEER -Arbeitsgruppe auch auf narrative Reviews oder Einzelstudien für eine Bewertung gestützt. In vielen der eingeschlossenen narrativen Reviews fehlen systematische Literaturrecherchen. Zudem werden Qualitätskriterien bei den einbezogenen Studien häufig nicht berücksichtigt. Aus diesem Grund ist eine Bewertung möglicher gesundheitlicher Risiken allein auf Basis von narrativen Reviews in der Regel mit einer höheren Unsicherheit verbunden. SCHEER stützt sich für die Bewertung der Evidenz gesundheitsschädlicher Wirkungen auf das Dokument " Memorandum on weight of evidence and uncertainties. Revision 2018 ". In der Stellungnahme selber lässt sich allerdings teilweise nicht ausreichend nachvollziehen, wie SCHEER zu seinen Bewertungen kommt. Für eine bessere Nachvollziehbarkeit wäre eine ausführlichere Begründung wünschenswert gewesen. Gesundheitliche Wirkungen für die Allgemeinbevölkerung SCHEER sieht auf Basis aller berücksichtigten Arbeiten sowohl im Nieder- als auch im Zwischenfrequenzbereich weder eine starke noch eine mäßige Evidenz für mögliche negative gesundheitliche Wirkungen für die Allgemeinbevölkerung. Das BfS kommt bei Betrachtung der Gesamtstudienlage zu einer ähnlichen Einschätzung. Den Empfehlungen von SCHEER hinsichtlich weiterer Forschung, insbesondere zu Leukämie im Kindesalter, schließt sich das BfS an. Durch das Forschungsprogramm „Strahlenschutz beim Stromnetzausbau“ werden vom BfS die meisten der Forschungsthemen im Niederfrequenzbereich, die von der SCHEER -Arbeitsgruppe empfohlen werden, bereits abgedeckt. Auch hinsichtlich des Zwischenfrequenzbereichs hat das BfS Forschung initiiert. Berufliche Exposition Bei Betrachtung der beruflichen Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern stuft SCHEER die Evidenz für einen Zusammenhang mit ALS als mäßig ein. Diese Einschätzung beruht hauptsächlich auf Ergebnissen aus epidemiologischen Studien. Aus der SCHEER -Stellungnahme geht nicht hervor, ob und inwiefern die Ergebnisse aus Tierstudien in diese Bewertung eingeflossen sind. Dazu ist anzumerken, dass Tierstudien zu neurodegenerativen Erkrankungen die Beobachtungen aus den epidemiologischen Studien nicht unterstützen. Zusätzlich weist das BfS darauf hin, dass bei der Betrachtung der beruflichen Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern in epidemiologischen Studien häufig Untersuchungen in Elektroberufen ( z.B. Elektriker*in, Telekommunikationstechniker*in, Schweißer*in) durchgeführt wurden. Diese Berufsgruppen wiederum haben ein höheres Risiko für Stromschläge. Stromschläge könnten zu einem progressiven Verlust von Motorneuronen führen und damit ein eigenständiger Risikofaktor für ALS sein. Aus diesen und anderen Gründen sieht das BfS in den vorhandenen wissenschaftlichen Daten keine mäßige oder starke Evidenz für einen unmittelbaren ursächlichen Zusammenhang zwischen beruflicher Exposition gegenüber Magnetfeldern und ALS . Oxidativer Stress Hinsichtlich möglicher Wirkmechanismen niederfrequenter Magnetfelder sieht SCHEER eine schwache Evidenz für oxidativen Stress und für genetische und epigenetische Effekte. Diese Einschätzung beruht jedoch in beiden Fällen auf je einem narrativen Review. Für genetische und epigenetische Effekte wurden zudem insgesamt nur sehr wenige Einzelstudien durchgeführt. Die Studienergebnisse zu beiden Aspekten sind uneindeutig und teils widersprüchlich. Aus Sicht des BfS ist die Gesamtstudienlage nicht ausreichend belastbar, um daraus eine schwache Evidenz ableiten zu können. Für eine fundierte Bewertung ist es zudem wichtig, die Qualität der Studien zu berücksichtigen. Für oxidativen Stress hat das BfS ein systematisches Review initiiert, um die sehr heterogene Studienlandschaft nach definierten Kriterien zusammenfassen und bewerten zu lassen. Bewertung Auf Basis des aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstandes sieht SCHEER für die Allgemeinbevölkerung keine mäßige oder starke Evidenz für nachteilige Wirkungen. Das deckt sich mit der Einschätzung des BfS , dass unterhalb der für den Schutz der allgemeinen Bevölkerung empfohlenen Grenzwerte keine negativen gesundheitlichen Wirkungen nachgewiesenen sind. Insgesamt unterstützt das BfS die Empfehlungen von SCHEER , weitere Forschung durchzuführen, insbesondere hinsichtlich Wirkmechanismen, neurodegenerativen Erkrankungen und Leukämie im Kindesalter. Zukünftige Entwicklungen Die Internationale Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung ( ICNIRP ) hat eine Arbeitsgruppe ins Leben gerufen, um die Richtlinien zur Begrenzung der Exposition gegenüber nieder- und zwischenfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern (≤10 Megahertz) aus dem Jahr 2010 zu aktualisieren. ICNIRP wird dabei aktuelle Forschungsergebnisse berücksichtigen. Parallel dazu fördert das BfS die Forschung zu den Wirkungen niederfrequenter Felder durch das Forschungsprogramm „Strahlenschutz beim Stromnetzausbau“. Dieses deckt viele der von SCHEER empfohlenen Forschungsthemen im Niederfrequenzbereich ab. Das im Jahr 2016 initiierte Forschungsprogramm wird voraussichtlich im Jahr 2026 abgeschlossen werden. Hierzu ist ein Fachgespräch mit Beteiligung externer Behörden und wissenschaftlicher Institutionen vorgesehen, um die Ergebnisse vorzustellen und zu diskutieren. Das BfS wird auch weiterhin die aktuellen internationalen und wissenschaftlichen Entwicklungen auf diesem Gebiet verfolgen. Wo nötig, wird zusätzliche Forschung zu nieder- und zwischenfrequenten Feldern initiiert, um so die wissenschaftlichen Unsicherheiten weiter zu verringern. Stand: 28.01.2025
Ökologische Stabilität ist der Schlüssel zur Vorhersage der Folgen von Umweltveränderungen, denn sie umfasst Aspekte der Antwort auf verschiedene Störungsszenarien, zum Beispiel die Fähigkeit, Veränderungen zu widerstehen, diese zu absorbieren oder sich von ihnen zu erholen. Die wichtigsten Fortschritte bei der wissenschaftlichen Bewertung der ökologischen Stabilität in jüngster Zeit ergaben sich aus i) der Anerkennung der mehrdimensionalen Natur der Stabilität, ii) der Unterscheidung zwischen der Stabilität funktioneller Eigenschaften eines Ökosystems und der Stabilität der Zusammensetzung der Gemeinschaft und iii) der Erkenntnis der Bedeutung der räumlichen Dynamik für das Verständnis der lokalen Stabilitätseigenschaften. Trotz dieser Fortschritte wird unser Verständnis der Stabilität (und ihrer Verwendung in den Ökologie- und Umweltwissenschaften) immer noch durch unsere Unfähigkeit behindert, die Stabilität der Gemeinschaft anhand artspezifischer Leistungen und Merkmale vorherzusagen. Das Verständnis der Beiträge der Arten zur Stabilität ist das Hauptziel dieses Projektantrages. Wir werden Metriken verfeinern und testen, die die Reaktionen der Arten auf sich ändernde Umgebungen erfassen, und diese Metriken verwenden, um die Stabilität von Lebensgemeinschaften anhand der Leistung einzelner Arten vorherzusagen und die vorhergesagte Stabilität mit der beobachteten zu vergleichen. Die Arbeit ist in vier Arbeitspakete unterteilt, die Simulationen und Datenanalyse (WP 1) kombinieren mit drei experimentellen Arbeitspaketen zunehmender Komplexität (WP2-4). Die Metaanalyse in WP 1 verwendet kürzlich entwickelte Methoden zur Zerlegung von Stabilität, um Arten zu identifizieren, die zur Stabilität oder Verwundbarkeit in verschiedenen Arten von Ökosystemen und Organismen beitragen. Für die Experimente werden marine Planktongemeinschaften unterschiedlichen Trends und Temperaturschwankungen ausgesetzt sein. Diese Experimente werden von einem Bottom-up-Ansatz ausgehen, bei dem Arten mit bekannten Reaktionen zu Artenpaaren und Zusammenstellungen mit geringer Diversität kombiniert werden, wobei die erwartete mit der beobachteten Stabilität verglichen wird (WP 2). In WP 3 werden wir mithilfe eines Metacommunity-Setups testen, wie die Vorhersagbarkeit von Stabilitätsaspekten wie Resistenz, Resilienz, Erholungsfähigkeit und zeitliche Stabilität von der Konnektivität im Raum abhängt. Schließlich werden wir Mesokosmen verwenden, um zu testen, ob dieselben Merkmale die Stabilität der Phytoplanktongemeinschaft in Abwesenheit oder Gegenwart eines generalistischen Zooplankton-Verbrauchers beeinflussen.
Der globale Wandel beeinträchtigt die Biodiversität und Ökosystemfunktionen in Agrarlandschaften durch den Klimawandel und die Nutzungsintensivierung sowie die Degradation von Lebensräumen. Um diesen negativen Effekten entgegenzuwirken, wurden verschiedene Maßnahmen zur Wiederherstellung von Ökosystemen und Landschaften (ELR) entwickelt. Allerdings fehlt es in der Renaturierungsökologie noch an einem tieferen Verständnis für die Schlüsselindikatoren beim Übergang in wiederhergestellte, resiliente Ökosysteme und Landschaften, an gut konzipierten Experimenten, welche Faktoren für den Erfolg oder Misserfolg von ELR-Maßnahmen zeigen, als auch an komplexen Analysen vorhandener Daten. Ziel von AgriRestore ist es die Auswirkungen von temporären und permanenten ELR-Maßnahmen in Agrarlandschaften umfassend zu bewerten. In der extrem trockenen und teilweise sehr strukturarmen Agrarlandschaft Sachsen-Anhalts werden wir entlang eines Landschaftsgradienten in einem innovativen Ansatz Feld- mit Mesokosmos-Experimenten kombinieren und die Fernerkundung für eine räumliche Skalierung der Muster nutzen. Durch Meta-Analysen und Wissensgraphen werden außerdem vorhandene Studien synthetisiert sowie Nutzen, Risiken und Unsicherheiten von ELR-Maßnahmen bewertet. Durch den Vergleich von wiederhergestellten und degradierten Agrarökosystemen werden die Auswirkungen von ELR-Maßnahmen auf die ober- und unterirdische Biodiversität und die damit verbundenen Ökosystemfunktionen (einschließlich Ökosystemleistungen und -fehlleistungen) analysiert. Positive Langzeitwirkungen temporärer ELR-Maßnahmen werden durch die Kombination von Zeitreihen mit multiskaligen Fernerkundungsdaten erforscht. Durch neuartige analytische Ansätze werden die feldbasierten Ergebnisse synthetisiert und die Übertragbarkeit auf größere räumliche Skalen getestet. Mit Fokus auf Synergien wird unsere Forschung einzigartige und umfangreiche Daten zu den Effekten von ELR-Maßnahmen liefern. Darauf aufbauend werden verschiedene Szenarien entwickelt und Schlüsselindikatoren für die erfolgreiche Wiederherstellung von resilienten Agrarökosystemen und Landschaften über räumliche und zeitliche Skalen hinweg abgeleitet. Zur Verstetigung unseres RI wird an der Hochschule Anhalt in Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Forschern ein Exzellenzzentrum für Landschafts- und Habitat-Wiederherstellung (ÉCLAIR) etabliert, welches zukünftig weitere degradierte Ökosysteme in den Fokus nehmen wird. Zur integrativen Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern werden wir ein Graduiertenkolleg einrichten: Young#ÉCLAIR. Durch die Kombination von Fachwissen aus den Bereichen ökologische Wiederherstellung und Biodiversitätsforschung, Fernerkundung und Datenwissenschaft innerhalb von AgriRestore sind wir in der Lage, das theoretische Verständnis für die Wiederherstellung von Ökosystem und Landschaften maßgeblich zu verbessern sowie neue Methoden und Techniken für die Renaturierungsökologie zu entwickeln.
Der Kohlenstoffkreislauf erhält das Leben auf der Erde. Boden beinhaltet nicht nur den größten Pool an terrestrischem Kohlenstoff, sondern auch den größten Pool an terrestrischer Biodiversität. Trotzdem basieren die meisten aktuellen Modelle des Kohlenstoffkreislaufs auf Informationen zum Klima und der Vegetation, und berücksichtigen nicht die komplexen biotischen Interaktionen im Boden zwischen Mikroorganismen, Protisten und einer Vielzahl von wirbellosen Tieren. Es ist zwar evident, dass die Biodiversität im Boden den Kohlenstoffkreislauf aktiv prägt, was sich an den stark unterschiedlichen Kohlenstoffvorräten in Ökosystemen zeigt, die von Bäumen dominiert werden, die Ektomykorrhiza- (EMF) oder arbuskuläre Mykorrhiza- (AMF) Pilzsymbionten im Boden besitzen. In diesem Projekt möchte ich einen wichtigen Schritt weiter gehen und die Rolle der gesamten Bodengemeinschaften im Kohlenstoffkreislauf von Waldökosystemen quantifizieren. Während die Rolle von Mikroorganismen für den Umsatz von Kohlenstoff relativ gut verstanden ist, lassen sich die komplexen Interaktionen zwischen Bodentieren und Mikroorganismen und deren Bedeutung für die Umwandlung organischer Substanz im Boden nur schwer quantifizieren. Bodentiere beeinflussen Stoffumsatzprozesse in Ökosystemen über zwei Hauptmechanismen - selektiven Fraß an bestimmten Mikroorganismen, und Zerkleinerung, Umwandlung und vertikale Verlagerung von organischem Material. Meine Hypothese ist, dass diese beiden Mechanismen unterschiedliche Auswirkungen auf den Kohlenstoffkreislauf in EMF- und AMF-dominierten Waldökosystemen haben. Bis heute existiert kein systematischer Vergleich der Zusammensetzung und trophischen Organisation von Bodengemeinschaften in EMF- und AMF-dominierten Waldökosystemen. Um diese Frage zu untersuchen, habe ich einen neuen Ansatz zur Rekonstruktion des Bodennahrungsnetzes entwickelt, der mehrere Aspekte der trophischen Interaktionen im Boden berücksichtigt und zur Erfassung der "trophischen Multifunktionalität" in Ökosystemen verwendet werden kann. Um EMF- und AMF-dominierte Waldökosysteme zu vergleichen, kombiniere ich (1) Feldexperimente mit neuartigen Isotopenmethoden in Wäldern der gemäßigten Zone, (2) eine Meta-Analyse von Daten aus experimentellen Plattformen und natürlichen Wäldern in gemäßigten, subtropischen und tropischen Ökosystemen, und (3) ein kontrolliertes Ecotron-basiertes Experiment, das die kontextabhängige Auswirkung von Bodennahrungsnetzen auf die Funktion von Ökosystemen untersucht. Die erwarteten Ergebnisse des Projekts werden es mir ermöglichen, die Rolle von Bodentieren im Kohlenstoffkreislauf in EMF- und AMF-Waldökosystemen zu beurteilen. Das Projekt wird ein umfassendes Portfolio funktioneller Indikatoren für Bodennahrungsnetze liefern, die genutzt werden können, um Behörden wissenschaftliche Erkenntnisse zu vermitteln und die Biodiversität des Bodens mit der Funktionsweise von Waldökosystemen zu verknüpfen, von der lokalen bis zur globalen Skala.
Die Menschheit steht vor der enormen Herausforderung, die landwirtschaftliche Produktivität für eine schnell wachsende Bevölkerung zu steigern und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck auf unsere Ökosysteme zu verringern. Der Einsatz organischer Düngemittel zur Steigerung der Pflanzenproduktivität führt jedoch dazu, dass aufgrund des massiven Verbrauchs in der Viehzucht große Mengen an Antibiotika in landwirtschaftliche Böden gelangen. Trotz intensiver Forschung über den biologischen Abbau und die Auswirkungen von Antibiotika auf bakterielle Gemeinschaften in Boden-Pflanze-Systemen gibt es noch immer spezifische Wissenslücken, die geschlossen werden müssen, um die ökologischen Risiken von Antibiotika besser einschätzen zu können. ANTIRESIST verfolgt zwei Ziele: Erstens, verallgemeinerbare Ergebnisse aus bestehenden, weltweit verteilten Studien zu erhalten, und zweitens, die bisherigen Herausforderungen im Forschungsfeld durch sensitive und hochauflösende Messungen auf Einzelzellebene zu überwinden. Um diese Ziele zu erreichen, schlage ich vor: 1) Meta-Analysen durchzuführen, die eine quantitative Synthese des vorhandenen Wissens liefern und die Identifizierung von Faktoren ermöglichen, die die Auswirkungen von Antibiotika auf die bakterielle Vielfalt und die Prävalenz von Antibiotikaresistenzen in Boden-Pflanzen-Systemen modulieren; 2) ein auf der Stoffwechselaktivität einzelner Zellen basierenden Ansatz mit phylogenetischer Identifizierung zu kombinieren, um die Biotransformation eines Modellantibiotikums und dessen Auswirkungen auf die Aktivität von Boden- und Pflanzenmikrobiomen besser aufgelöst betrachten zu können; und 3) ein kontrolliertes Gewächshausexperiment durchzuführen, um die bisher völlig unbekannten Auswirkungen des Antibiotikums auf die vom Pflanzenmikrobiom vermittelte Immunität gegen einen parasitären Fadenwurm zu untersuchen sowie bakterielle Schlüsselakteure zu identifizieren. Durch die Wiederverwendung vorhandenen Wissens, die Berücksichtigung von Heterogenitäten in der Verteilung und Aktivität der Bakteriengemeinschaften und die Untersuchung von Kaskadeneffekten auf die Pflanzengesundheit schafft ANTIRESIST die Grundlage für die Entwicklung neuer Hypothesen und kann zur Risikobewertung von Antibiotikarückständen in Agrarökosystemen beitragen.
Berg-Mähwiesen sind ein über die EU-FFH-Richtlinie geschützter Lebensraumtyp (Code 6520) und beheimaten viele Pflanzen- und Tierarten, die ebenfalls über EU-Richtlinien (FFH, Vogelschutz) geschützt sind. Der günstige Erhaltungszustand dieser Wiesen und Arten, sowohl innerhalb wie außerhalb von Schutzgebieten (Natura 2000-Gebiete), ist oftmals durch eine landwirtschaftliche Nutzungsaufgabe oder verminderte menschliche Nutzungsaktivitäten (Unternutzung) gefährdet. Politische Ansätze werden dieser Problematik kaum gerecht, da sie hauptsächlich auf Übernutzung fokussieren, wohingegen Unternutzung und Nutzungsaufgabe weit weniger adressiert werden. Der gegenwärtige qualitative und quantitative Verschlechterungstrend für Berg-Mähwiesen und eine aktuelle EU-Klage gegen Deutschland wegen unzureichender Aktivitäten zur Erhaltung dieses Lebensraums belegen die hohe Dringlichkeit, die verbleibenden Flächen mit günstigem Erhaltungszustand zu schützen und von zuträglichen Managementpraktiken („best practices“) zu lernen. Das übergeordnete Ziel von ALPMEMA ist es, „best practices“ zu identifizieren, die dem Trend zur Unternutzung von Berg-Mähwiesen gegensteuern und zur Wahrung eines günstigen Erhaltungszustandes beitragen. Dabei soll der Einfluss verschiedener Eigentumsregime sowie des Status als Schutzgebiet erklärt werden. Über eine transnationale, vergleichend angelegte Metaanalyse und Feldarbeiten innerhalb und außerhalb von Schutzgebieten in Schweden, Österreich, Deutschland und Armenien wird ein interdisziplinär zusammengesetztes Team in enger Zusammenarbeit mit lokalen Stakeholdern a) auf der Grundlage von Erfahrungswissen in den Untersuchungsgebieten aktuelle transnationale, inter- und transdisziplinäre Ansätze zur Erhaltung von Berg-Mähwiesen identifizieren (“best practices”), b) weitere innovative Management-Instrumente, Akteurskoalitionen und andere neuartige Praktiken identifizieren, die dazu geeignet sind, den Herausforderung der Unternutzung von Berg-Mähwiesen zu begegnen und deren Ausdehnung sogar zu erhöhen, c) den Einfluss erklären, den verschiedene Eigentumsregime und die Berücksichtigung von Berg-Mähwiesen als Schutzgebiete auf „best practices“ haben, d) durch den Einsatz von Fernerkundung und bodengebundenen Überprüfungsverfahren den Grad der Nutzungsintensität von Berg-Mähwiesen sichtbar machen, sowie die wesentlichen aktuellen und potenziellen räumliche Ausprägungen von Unternutzung auf deren günstigen Erhaltungszustand aufzeigen, e) Szenarien für Berg-Mähwiesen für die Jahre 2030 und 2050 über spielerische Ansätze gemeinsam mit Stakeholdern entwickeln. ALPMEMA wird das Potenzial für sozial-ökologische Synergien von Praktiken zur Erhaltung von Berg-Mähwiesen herausarbeiten, innerhalb und außerhalb von Schutzgebieten und für verschiedene eigentumsrechtliche Konstellationen, um im Kontext der Gefahr der Unternutzung zur Erhaltung dieses Lebensraumtyps und der an ihn gebundenen Arten sowie zur biokulturellen Diversität beitragen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 117 |
| Land | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 75 |
| Text | 21 |
| unbekannt | 26 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 44 |
| offen | 78 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 118 |
| Englisch | 43 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 20 |
| Keine | 49 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 61 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 66 |
| Lebewesen und Lebensräume | 92 |
| Luft | 71 |
| Mensch und Umwelt | 122 |
| Wasser | 52 |
| Weitere | 114 |