API src

Found 11057 results.

Finale Daten für 2024: Emissionen um drei Prozent gesunken

<p> <p>Im Jahr 2024 emittierte Deutschland drei Prozent weniger Treibhausgase als 2023. Dies zeigen die Ergebnisse der Berechnungen, die das Umweltbundesamt (UBA) am 15. Januar 2026 an die Europäische Kommission übermittelt hat. Insgesamt wurden 2024 in Deutschland rund 650 Millionen Tonnen Treibhausgase freigesetzt – 20 Millionen Tonnen weniger als ein Jahr zuvor.</p> </p><p>Im Jahr 2024 emittierte Deutschland drei Prozent weniger Treibhausgase als 2023. Dies zeigen die Ergebnisse der Berechnungen, die das Umweltbundesamt (UBA) am 15. Januar 2026 an die Europäische Kommission übermittelt hat. Insgesamt wurden 2024 in Deutschland rund 650 Millionen Tonnen Treibhausgase freigesetzt – 20 Millionen Tonnen weniger als ein Jahr zuvor.</p><p> <p>Die Treibhausgasemissionen in Deutschland sind im Jahr 2024 erneut zurückgegangen, wenn auch mit teils deutlich unterschiedlichen Entwicklungen in den einzelnen Sektoren. Während insbesondere die Energiewirtschaft weiterhin einen maßgeblichen Beitrag zur Emissionsminderung leistet, zeigen sich in anderen Bereichen nur geringe oder stagnierende Veränderungen.</p> Emissionen nach Sektoren <p>Mit einer Abnahme um knapp über 15 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente bzw. 7,4 Prozent gegenüber dem Vorjahr verzeichnet der Sektor <strong>Energiewirtschaft </strong>erneut<strong>&nbsp;</strong>einen starken&nbsp;Rückgang. Ein wesentlicher Grund hierfür ist die deutlich gesunkene Stromerzeugung aus Stein- und Braunkohle. Der Rückgang der Kohleverstromung wird auch durch den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien ausgeglichen, die 2024 den größten Anteil an der Stromerzeugung hatten. Ein weiterer Treiber war ein deutlich gestiegener Stromimportüberschuss, dass also mehr Strom als im Vorjahr importiert als exportiert wurde. Auch die im Vergleich zum Vorjahr mildere <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/witterung">Witterung</a> wirkte sich emissionsmindernd aus.</p> <p>In der <strong>Industrie</strong> blieben die Emissionen nahezu unverändert bei nunmehr rund 149 Millionen Tonnen CO2-Äquivalenten. Die Entwicklung ist jedoch in den verschiedenen Industriebranchen sehr unterschiedlich: Emissionssteigerungen durch eine wirtschaftliche Erholung in der chemischen Industrie und der Eisen-Stahl-Industrie wurden durch Emissionsrückgänge in der Baustoffindustrie, insbesondere durch eine geringere Zementklinkerherstellung, ausgeglichen.</p> <p>Im <strong>Gebäudesektor</strong> gingen die Emissionen um 2,4 Millionen auf rund 100 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente (minus 2,3 Prozent) zurück. Dabei wirkten nicht zuletzt die milderen Witterungsbedingungen im Vergleich zum Vorjahr als emissionssenkender Treiber. Im Jahr 2024 wurden zwar deutlich weniger neue Wärmepumpen installiert als im Rekordjahr 2023. Durch die erfolgten Neuinstallationen ist der Bestand im Vergleich zum Vorjahr dennoch um etwa zehn Prozent gestiegen. Zusammen mit den tiefengeothermischen Anlagen wurden im Jahr 2024 insgesamt 14 Prozent mehr Wärme aus Geothermie und Umweltwärme gewonnen als im Vorjahr.</p> <p>Mit einem nur geringfügigen Rückgang um rund 0,2 Prozent auf 144 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente blieben die Emissionen des <strong>Verkehrssektors</strong> 2024 nahezu unverändert. Den größten Anteil an der Emissionsminderung hatte zwar der Straßenverkehr, absolut fällt sein Beitrag zur Minderung aber weiterhin zu gering aus. Rückgänge im Schwerlastverkehr gleichen dabei steigende Emissionen im Inlandsflugverkehr und in der Binnenschifffahrt aus. Da zudem auch Pkw, leichte Nutzfahrzeuge und motorisierte Zweiräder geringfügig mehr Emissionen verursachten, ist der Rückgang vor allem auf einen konjunkturbedingt geringeren Dieselverbrauch im Güterverkehr zurückzuführen – sowohl auf der Straße als auch auf der Schiene.</p> <p>In der <strong>Landwirtschaft</strong> wiederum gingen die Treibhausgasemissionen um etwa zwei Millionen auf 61 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente zurück. Die Emissionen sanken vor allem durch geringere Emissionen aus landwirtschaftlichen Böden und einem geringeren Einsatz von Düngemitteln.</p> <p>Im Sektor <strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzungsaenderung">Landnutzungsänderung</a> und Forstwirtschaft</strong> sanken die Emissionen um 15 Millionen auf 58 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente. Dies ist zum einen ein Resultat der zurück­gehenden Emissionen aus dem Wald, dessen Bestand in Teilen von den Dürrefolgen der letzten Jahre erholt hat. Zum anderen sind die im Jahr 2023 witterungsbedingt sehr hohen Emissionen aus Mineralböden unter Ackerland 2024 deutlich niedriger ausgefallen. Im Bereich der Holzprodukte hingegen ist 2024 erstmalig seit den frühen 90er Jahren wieder mehr CO₂ freigesetzt als eingespeichert worden.</p> Emissionen nach Treibhausgasen <p>Mit 88,3 Prozent dominiert auch 2024 Kohlendioxid (CO2) die Treibhausgasemissionen – größtenteils aus der Verbrennung fossiler Energieträger. Die übrigen Emissionen verteilen sich auf Methan (CH4) mit 6,8 Prozent und Distickstoffmonoxid (N2O) mit knapp 3,5 Prozent, dominiert durch den Bereich der Landwirtschaft. Gegenüber 1990 sanken die Emissionen von Kohlendioxid um 45,6 Prozent, Methan um 67 Prozent und&nbsp;Distickstoffmonoxid um 56,3 Prozent.</p> <p>Fluorierte Treibhausgase (F-Gase) verursachen insgesamt nur etwa 1,4&nbsp;Prozent der Treibhausgasemissionen, haben aber zum Teil sehr hohes Treibhauspotenzial. Seit 1995 sind die fluorierten Treibhausgasemissionen um 44,7 Prozent gesunken.</p> <p>Der Rückgang um 0,7 Millionen Tonnen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/co2">CO2</a>-Äquivalenten gegenüber den gemäß Klimaschutzgesetz für 2024 veröffentlichten Emissionsdaten (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/finale-daten-fuer-2023-klimaschaedliche-emissionen">Pressemitteilung 11/2025</a> vom 14. März 2025) bei den Gesamtemissionen gehen auf Aktualisierungen der damals nur vorläufigen statistischen Informationen zurück.</p> <p>Die offizielle Schätzung für die Emissionen 2025 wird das Umweltbundesamt gemäß Klimaschutzgesetz Mitte März 2026 vorstellen.</p> </p><p>Informationen für...</p>

Treibhausgas-Emissionen in Deutschland

<p> <p>Die Treibhausgas-Emissionen in Deutschland sind 2024 gegenüber dem Vorjahr um 3,4 Prozent gesunken. Das entspricht einer Minderung um 48,2 Prozent im Vergleich zum internationalen Referenzjahr 1990.</p> </p><p>Die Treibhausgas-Emissionen in Deutschland sind 2024 gegenüber dem Vorjahr um 3,4 Prozent gesunken. Das entspricht einer Minderung um 48,2 Prozent im Vergleich zum internationalen Referenzjahr 1990.</p><p> Emissionsentwicklung <p>In Deutschland konnten die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/13215">Treibhausgas-Emissionen</a> seit 1990 deutlich vermindert werden. Die in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/kohlendioxid-aequivalente">Kohlendioxid-Äquivalente</a> umgerechneten Gesamt-Emissionen (ohne Kohlendioxid-Emissionen aus <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzungsaenderung">Landnutzungsänderung</a> und Forstwirtschaft) sanken bis 2024 um rund 603 Millionen Tonnen (Mio. t) oder 48,2 %. Für das Jahr 2024 wurden Gesamt-Emissionen in Höhe von 649 Mio. t berichtet. Die Emissionen sinken um 3,4 % gegenüber dem Jahr 2023.</p> <p>Die deutlichsten Minderungen gab es in der <em>Energiewirtschaft</em>, was auf einen geringeren Einsatz fossiler Brennstoffe zur Erzeugung von Strom und Wärme zurückzuführen ist. Besonders stark war dieser Rückgang beim Einsatz von Braun- und Steinkohle sowie bei Erdgas. Gründe hierfür sind unter anderem die deutlich gesunkene Kohleverstromung, der konsequente Ausbau der erneuerbaren Energien und ein Stromimportüberschuss bei gleichzeitig gesunkener Energienachfrage. Weitere Treiber waren sinkende Emissionen im <em>Verarbeitenden Gewerbe</em>, Energieeinsparungen in Folge von höheren Verbraucherpreisen sowie die milden Witterungsverhältnisse in den Wintermonaten. Deutliche Minderungen gab es auch in den <em>Industrieprozessen</em> und bei <em>Haushalten und Kleinverbrauchern</em> (siehe folgende Abbildung und Tabellen).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_thg-emissionen-seit-1990-nach-gasen_2025-05-26.png"> </a> <strong> Treibhausgas-Emissionen in Deutschland seit 1990 nach Gasen </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_thg-emissionen-seit-1990-nach-gasen_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (415,86 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_thg-emissionen-seit-1990-nach-gasen_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF</a> (145,66 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_tab_emi-direkt-indirekt-thg_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen von direkten und indirekten Treibhausgasen und von Schwefeldioxid </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_tab_emi-direkt-indirekt-thg_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (69,63 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_tab_emi-direkt-indirekt-thg_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (60,16 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_red-emi-direkt-indirekt_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Reduktion der Emissionen von direkten und indirekten Treibhausgasen und von Schwefeldioxid </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_red-emi-direkt-indirekt_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (70,99 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_tab_red-emi-direkt-indirekt_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (60,12 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Entwicklung der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid <p>Die <em>Kohlendioxid</em> (CO2)-Emissionen werden fast ausschließlich durch Verbrennungsprozesse verursacht (&gt; 90 %). Insgesamt sanken die geschätzten Kohlendioxid-Emissionen im Jahr 2024: die Am stärksten sanken die Emissionen in der Energiewirtschaft (-9,0 % gegenüber dem Vorjahr). Bei den Haushalten und Kleinverbrauchern (-2,0%), dem im Verkehr (-1,5&nbsp;%) und in der Landwirtschaft (-6,3&nbsp;%) sanken die Emissionen. Beim Verarbeitenden Gewerbe (+0,1&nbsp;%) und den Industrieprozessen (+1,0&nbsp;%) stiegen die Emissionen nach einem schwachen Vorjahr leicht, blieben aber deutlich unter dem Niveau des vorletzten Jahres.</p> <p>Die <em>Methan</em> (CH4)-Emissionen wurden zwischen 1990 und 2009 etwa halbiert. Die Emissionen sanken seit 1990 fast jedes Jahr, bis auf 43,9 Millionen Tonnen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/kohlendioxid-aequivalente">Kohlendioxid-Äquivalente</a> im Jahr 2024. Grund für den starken Rückgang ist vor allem die seit 1990 stark fallende Trends der Diffusen Emissionen (-95 %) und der Abfallwirtschaft (-90 %). Die große verbleibende Quelle ist die Landwirtschaft mit fast 76 % Anteil an den Gesamtemissionen des Jahres 2024.</p> <p><em>Die Emissionen von Distickstoffoxid</em> (N2O) sanken bis 2024 geschätzt um ca. 54,4 %. Hauptverursacher waren im Jahr 1990 zu 47 % die Landwirtschaft und zu 40 % die Industrieprozesse. Die massive Reduktion der industrielen Lachgas-Emissionen zwischen 1990 und 2024 (-98,2 %) führt dazu, dass die Landwirtschaft in den letzten Jahren die Gesamt-Emissionen dominiert (77,0% Anteil) (siehe Abb. „Trend der Emissionen von Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_trend-emi_2025-05-26.png"> </a> <strong> Trend der Emissionen von Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_abb_trend-emi_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF (123,95 kB)</a></li> </ul> </p><p> Entwicklung der F-Gase – (teil-)fluorierte Kohlenwasserstoffe, Schwefelhexafluorid und Stickstofftrifluorid <p>Die Emissionen der <em>fluorierten Treibhausgase</em> sind seit 1995 gesunken. Im Jahr 1995 überstiegen die Emissionen bei der Herstellung die aus der Verwendung um nahezu das Doppelte. Zwischen 1995 und 2000 sind die Emissionen von fluorierten Treibhausgasen deutlich gemindert worden. Die Emissionen sind von 2003 bis 2017 kontinuierlich gestiegen, zeigen aber nun einen deutlichen Abwärtstrend. Grund dafür sind wirksame gesetzliche Regelungen, welche die Verwendung der F-Gase limitieren<strong>.</strong> Hauptursache für die starke Zunahme war der vermehrte Einsatz von fluorierten Treibhausgasen als Kältemittel. Minderungen wurden hauptsächlich bei der Herstellung von Primäraluminium, Halbleitern, der auslaufenden Anwendung in Autoreifen, der Produktion von Schallschutzscheiben und bei Anlagen zur Elektrizitätsübertragung erreicht. Allerdings nehmen die Emissionen aus der Entsorgung von Schallschutzscheiben seit 2006 sichtbar zu, da die angenommene Lebenszeit dieser Scheiben erreicht wird. In Zukunft ist damit zu rechnen, dass die F-Gas-Emissionen, insbesondere die HFKW-Emissionen, durch die Umsetzung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11920">Verordnung (EU) Nr. 517/2014</a> weiter abnehmen. Wichtigstes Instrument der Verordnung ist die schrittweise Begrenzung der Verkaufsmengen von HFKW bis 2030 auf ein Fünftel der heutigen Verkaufsmengen. Dies wird sich zeitversetzt auf die Höhe der Emissionen auswirken. Die Schwefelhexafluorid-Emissionen aus der Entsorgung von Schallschutzscheiben werden jetzt kontinuierlich sinken (siehe Abb. „Anteile der Treibhausgase an den Emissionen“ und Tab. „Reduktion der Emissionen von direkten und indirekten Treibhausgasen und von Schwefeldioxid gegenüber dem Vorjahr“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_anteile-thg-emi_2025-05-26.png"> </a> <strong> Anteile der Treibhausgase an den Emissionen </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_anteile-thg-emi_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (449,20 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_anteile-thg-emi_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF</a> (281,95 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_tab_thg-emi-vorjahr_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Reduktion der Emissionen von direkten und indirekten THG und von Schwefeldioxid gegenüber ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_tab_thg-emi-vorjahr_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (69,25 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_tab_thg-emi-vorjahr_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (55,53 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Treibhausgas-Emissionen nach Kategorien <p>Die mit 83,4 % im Jahr 2024 bedeutendste Quelle von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Emissionen ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe (siehe Tab. „Emissionen ausgewählter Treibhausgase in Deutschland nach Kategorien“). Insgesamt nahmen die <em>energiebedingten Emissionen</em> aller Treibhausgase zwischen 1990 und 2024 um 48 % ab. Die darin enthaltenen <em>Diffusen Emissionen aus Brennstoffen</em> sanken im gleichen Zeitraum sogar um 92 %.</p> <p>Die <em>Industrieprozesse</em> sind mit einem Anteil an den Gesamt-Emissionen von ca. 7 % die bedeutendste der anderen Kategorien. Die Emissionen des Jahres 2024 sanken gegenüber 1990 um knapp 50 %.</p> <p>Die <em>Landwirtschaft</em> liegt in der gleichen Größenordnung (Anteil 8,3 %), die Emissionen des Jahres 2024 sanken gegenüber 1990 jedoch nur um 26,8 %.</p> <p>Die deutlichste relative Minderung der Treibhausgas-Emissionen (-87,1 %) trat in der <em>Abfallwirtschaft</em> auf, so dass der Anteil an den Gesamt-Emissionen 2024 nur noch 0,8 % betrug.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/8_tab_thg-emi-kat_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen ausgewählter Treibhausgase in Deutschland nach Kategorien ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_tab_thg-emi-kat_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung (93,13 kB)</a></li> </ul> </p><p> Nationale und europäische Klimaziele <p>Informationen zu den deutschen Klimazielen finden Sie im Artikel&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgasminderungsziele-deutschlands"><strong>Treibhausgasminderungsziele Deutschlands</strong></a></p> <p>Informationen zu den europäischen Klimazielen finden Sie im Artikel&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/europaeische-energie-klimaziele"><strong>Europäische Energie- und Klimaziele</strong></a></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Seawater carbonate chemistry and maximum growth rates of Skeletonema marinoi and Alexandrium ostenfeldii, toxin composition of Alexandrium ostenfeldii in a laboratory experiment

Phytoplankton populations can display high levels of genetic diversity that, when reflected by phenotypic variability, may stabilize a species response to environmental changes. We studied the effects of increased temperature and CO2 availability as predicted consequences of global change, on 16 genetically different isolates of the diatom Skeletonema marinoi from the Adriatic Sea and the Skagerrak (North Sea), and on eight strains of the PST (paralytic shellfish toxin)-producing dinoflagellate Alexandrium ostenfeldii from the Baltic Sea. Maximum growth rates were estimated in batch cultures of acclimated isolates grown for five to 10 generations in a factorial design at 20 and 24 °C, and present day and next century applied atmospheric pCO2, respectively. In both species, individual strains were affected in different ways by increased temperature and pCO2. The strongest response variability, buffering overall effects, was detected among Adriatic S. marinoi strains. Skagerrak strains showed a more uniform response, particularly to increased temperature, with an overall positive effect on growth. Increased temperature also caused a general growth stimulation in A. ostenfeldii, despite notable variability in strain-specific response patterns. Our data revealed a significant relationship between strain-specific growth rates and the impact of pCO2 on growth-slow growing cultures were generally positively affected, while fast growing cultures showed no or negative responses to increased pCO2. Toxin composition of A. ostenfeldii was consistently altered by elevated temperature and increased CO2 supply in the tested strains, resulting in overall promotion of saxitoxin production by both treatments. Our findings suggest that phenotypic variability within populations plays an important role in the adaptation of phytoplankton to changing environments, potentially attenuating short-term effects and forming the basis for selection. In particular, A. ostenfeldii blooms may expand and increase in toxicity under increased water temperature and atmospheric pCO2 conditions, with potentially severe consequences for the coastal ecosystem.

Surface seawater carbonate chemistry, nutrients and phytoplankton community composition on a transect between North Sea and Arctic Ocean, 2008

This data was collected during the 'ICE CHASER' cruise from the southern North Sea to the Arctic (Svalbard) in July-Aug 2008. This data consists of coccolithophore abundance, calcification and primary production rates, carbonate chemistry parameters and ancillary data of macronutrients, chlorophyll-a, average mixed layer irradiance, daily irradiance above the sea surface, euphotic and mixed layer depth, temperature and salinity.

Bodengesellschaften 2015

Definition des Bodens Der Boden ist die an der Oberfläche entstandene, mit Luft, Wasser und Lebewesen durchsetzte sowie aus mineralischen und organischen Substanzen bestehende Verwitterungsschicht des obersten Teils der Erdkruste, die sich unter Einwirkung aller Umweltfaktoren gebildet hat. Natürliche Böden entstehen durch das Zusammenwirken von Ausgangsgestein, Klima, Wasser, Relief, Flora und Fauna, wobei sich in Abhängigkeit von den jeweiligen Standortverhältnissen und Bodenbildungszeiträumen unterschiedliche Bodentypen mit charakteristischem Profilaufbau und spezifischen physikalischen und chemischen Eigenschaften entwickeln. Zusammen mit Luft, Wasser und Sonnenlicht ist der Boden die Lebensgrundlage für Pflanzen, Tiere und Menschen. Böden sind nicht nur Produktionsgrundlage für Nahrungs- und Futtermittel, nachwachsende Rohstoffe und selbst Rohstoffquelle, sondern haben bezüglich ihrer vielfältigen Funktionen eine herausragende Bedeutung im Naturhaushalt und sind eine bedeutende natürliche Ressource. Böden sind: naturgegebener Lebensraum für Tiere und Pflanzen, Teil des Ökosystems mit seinen Stoffkreisläufen, Grundlage für die Erzeugung von Nahrungsmitteln, Futtermitteln und pflanzlichen Rohstoffen, Filter und Speicher für das Grundwasser, Baugrund als Standort und Träger baulicher Anlagen, prägendes Element der Natur und Landschaft sowie Archiv für Natur- und Kulturgeschichte. Böden werden aber auch durch menschliche Aktivitäten (z.B. in der Landwirtschaft oder bei der Erstellung von Bauwerken) umgelagert, verändert, versiegelt und zerstört. Böden stellen somit ein begrenztes und nicht erneuerbares Schutzgut dar, mit dem verantwortungsvoll umgegangen werden muss. Bodenbildung Die Bodenbildung ist ein natürlicher, an der Erdoberfläche beginnender und in die Tiefe fortschreitender Prozess. Die in Tab. 1 genannten Faktoren und Prozesse führen in Abhängigkeit von der Zeit zu Differenzierungen in Aufbau und Eigenschaften und zur Bildung unterschiedlicher Bodenhorizonte (-schichten). Somit können sich unterschiedliche Bodentypen (als Kombinationen von Bodenhorizonten) herausbilden. Der durch bodenbildende Prozesse aus dem Ausgangsgestein entstandene Boden ist ein Dreikomponenten- und Dreiphasengemisch aus festen, flüssigen und gasförmigen Bestandteilen: feste Bestandteile mineralische Bestandteile wie Gesteinsfragmente, verschiedener Größe, Oxide, Salze, Kolloide, organische Bestandteile flüssige Bestandteile Bodenwasser mit gelösten Nährstoffen und andere Elemente gasförmige Bestandteile Bodenluft (Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid). Systematik der Böden Die Vielfalt der Böden wird in Abteilungen, Klassen, Bodentypen, Subtypen und Bodenformen systematisiert. Je nach Grundwasserstand werden folgende bodensystematische Abteilungen unterschieden: Terrestrische Böden (Landböden), Semiterrestrische Böden (halbhydromorphe Böden), Hydromorphe Böden (Grundwasserböden), Subhydrische Böden (Unterwasserböden) sowie Moore. Das Prinzip der Systematik wird an der Abteilung der Landböden, speziell an der Klasse der Braunerden, kurz verdeutlicht (vgl. Tab. 2). Eine ausführliche Beschreibung der Bodensystematik enthält die Bodenkundliche Kartieranleitung (1982, 1994 und 2005). Bodentypen – Horizontierung Bodentypen werden als unter bestimmten Umweltbedingungen relativ häufig anzutreffende Stadien der Bodenentwicklung angesehen. Sie vereinigen Böden mit gleichem oder ähnlichem Profilaufbau (Horizontfolgen), was auf die in ihrer Gesamtwirkung gleichartigen Stoffumwandlungs- und Stoffverlagerungsprozesse zurückzuführen ist. Die häufigsten Böden in Berlin sind die mineralischen Böden mit weniger als 30 Masse-Prozent organischer Substanz. Sie sind z. T. durch einen mehr oder weniger mächtigen organischen Horizont (H-, L- oder O-Horizont, mit mehr als 30 Masse-Prozent organische Substanz, vor allem in Wäldern) überlagert. Die Bodentypen der Mineralböden untergliedern sich beginnend an der Geländeoberfläche in folgende Horizonte: mineralischer Oberbodenhorizont – A-Horizont mineralischer Unterbodenhorizont – B-Horizont mineralischer Untergrundhorizont – C-Horizont. Der mineralische Oberbodenhorizont (A-Horizont) zeichnet sich durch Akkumulation von organischer Substanz und/oder Verarmung an mineralischer Substanz (Auswaschung von Ton, Huminstoffen, Eisen- und Aluminiumoxiden) aus. Stoffspezifische Anreicherungs- und Verlagerungsprozesse ermöglichen eine weitere Untergliederung des A-Horizontes. Diese Differenzierung in der Horizontbezeichnung wird mit den nachgestellten Kleinbuchstaben (z. B. Ah – h steht für eine Humusakkumulation, Al – l steht für Tonauswaschung) gekennzeichnet. Der mineralische Unterbodenhorizont (B-Horizont) zeigt durch Akkumulation von eingewaschenen Stoffen aus dem Oberbodenhorizont sowie durch Verwitterungs- und Umwandlungsprozesse (Verbraunung, Tonbildung usw.) gegenüber dem Ausgangsgestein eine andere Farbe und einen veränderten Stoffbestand. Eine weitere Differenzierung des B-Horizontes erfolgt analog dem A-Horizont (z. B. Bv – v steht für verwittert, verbraunt, verlehmt, Bt – t steht für tonangereichert). Der mineralische Untergrundhorizont (C-Horizont) wird durch das unter dem Boden liegende, relativ unveränderte Ausgangsgestein gebildet. Böden, die durch mehrere Stoffverlagerungs- oder Umwandlungsprozesse charakterisiert werden, weisen in ihrem Bodenprofil demnach mehrere übereinanderliegende A- und/oder B-Horizonte auf. Die Horizontabfolge ergibt das Horizontprofil, nach welchem die Differenzierung der Böden in Bodentypen erfolgt. Ein weiterer, hinsichtlich der Ausbildung von Bodentypen bestimmender Faktor ist der Einfluß des Grundwasserstandes. Die zeitweilige oder ständige Beeinflussung des Bodens durch das Grundwasser bewirkt die Ausbildung von Gleymerkmalen (z.B. Rost-, Bleichflecke) in terrestrischen und semiterrestrischen Bodentypen. Die Tiefenlage der Gleymerkmale findet Eingang in die Benennung des Bodentyps, z.B. der Braunerde: < 40 cm – Braunerde-Gley 40 – 80 cm – Gley-Braunerde 80 – 130 cm – vergleyte Braunerde. Anthropogene Veränderung des Bodens Der Grad der anthropogenen Veränderung des Bodens nimmt mit fortschreitender Technisierung sowie wachsender flächenhafter Inanspruchnahme zu. Heutzutage gibt es kaum noch unberührte und in ihrem Horizontaufbau anthropogen unbeeinflusste Böden. Wo die Horizontabfolge der Böden trotz Nutzungsüberprägung durch den Menschen weitgehend erhalten blieb, wie zumeist bei forstwirtschaftlicher Nutzung, werden die Böden als naturnahe Böden, bei Zerstörung der Horizontabfolge als anthropogene Böden eingestuft. Eine eindeutige Zuordnung der Böden in diese zwei Gruppen erweist sich aufgrund des fließenden Übergangs anthropogener Überprägung als äußerst schwierig. Bei landwirtschaftlicher Nutzung sind in der Regel die oberen 20 bis 30 cm des Bodenprofils durch Pflügen durchmischt. Bei Nutzung als Truppenübungsplatz oder Friedhof können naturnahe Böden z. T. in kleinräumigem Wechsel mit stark anthropogen veränderten Böden erhalten bleiben. Ohne entsprechende Bodenuntersuchungen ist der Grad der anthropogenen Beeinflussung bzw. der Grad der Zerstörung des Bodens schwer einschätzbar. Ebenso kommt es bei der jeweiligen Nutzung darauf an, ob das zu betrachtende Gebiet durch die Nutzung nur teilweise oder flächendeckend in Anspruch genommen wurde. Entwicklungsgeschichtlich gibt es relativ “alte” und relativ “junge” Böden. Von der Nutzung wenig beeinflusste Böden haben einen Entwicklungszeitraum bis zu einigen tausend Jahren. Der wesentliche Entstehungszeitraum der Böden in der Jungmoränenlandschaft des Berliner Raumes ist das Holozän, das vor rd. 12.000 Jahren begann. Günstige klimatische Verhältnisse sowie die damit verbundene rasche Ausbreitung der Vegetation bewirkten eine verstärkte Bodenbildung. Während der langen Entwicklungszeit dieser Böden liefen verschiedene bodenbildende Vorgänge ab, die sich in der Ausbildung typischer Horizonte widerspiegeln. Deshalb ist die Horizontabfolge dieser Bodentypen wesentlich differenzierter als die der relativ “jungen” Böden. Der Boden ist unvermehrbar. Seine Nutzung ist häufig mit einer Veränderung der ursprünglichen ökologischen Bedingungen verbunden und kann zu schwerwiegenden Gefährdungen der Funktionsfähigkeit oder gar des Bestandes des Bodens führen. Die Ressource Boden ist aufgrund fortschreitender Versiegelung in ihrer Quantität gefährdet. Die Intensität der Inanspruchnahme des Bodens als Industrie-, Gewerbe-, Verkehrs- und Wohnfläche nimmt immer weiter zu. Ehemals landwirtschaftlich genutzte, unversiegelte und in ihrem Bodenaufbau weitgehend naturnahe Böden der Stadtrandbereiche wurden durch Bauvorhaben umgelagert, durchmischt, großflächig versiegelt und zerstört. Belastungen durch Schadstoffe verändern den Boden in seiner Qualität . Schadstoffeinträge durch ungeregelte Abfallentsorgung, Unfälle, Leckagen und unsachgemäße Lagerung sowie Schadstoffeinträge aus den Emissionen von Industrie, Gewerbe und Verkehr schädigen die Böden irreparabel. Die eingetragenen Schadstoffe können direkt und indirekt zu einer Gefährdung aller Organismen einschließlich des Menschen führen. Im Vordergrund steht dabei die Aufnahme von Schadstoffen über den Nahrungskreislauf, aber auch der direkten oralen Bodenaufnahme (insbesondere durch Kleinkinder) muss Beachtung geschenkt werden. Der Boden kann nur eine bestimmte Menge an Schadstoffen speichern und filtern. Wird seine Speicher- und Filterkapazität überschritten, können sie den Boden ungehindert passieren und ins Grundwasser gelangen. Gerade in einem Ballungsraum wie Berlin treten die Probleme hinsichtlich des Flächenverbrauches, u. a. durch Versiegelung (quantitative Gefährdung), sowie der stofflichen Belastung des Bodens durch Altlasten und andere Bodenverunreinigungen (qualitative Gefährdung) konzentriert auf. Da der Boden nicht vermehrbar ist und stark beeinträchtigte Böden kaum in ihren ursprünglichen Qualitäten wiederherstellbar sind, ist der Schutz verbliebener naturnaher Böden dringend notwendig. Bodenschutz Diskussionen und Überlegungen zum Bodenschutz sind auf Bundes- und auf Landesebene erst zu Beginn der 1980er Jahre in Gang gekommen. Gesetzlich verankert wurde der Schutz des Bodens mit Inkrafttreten des Bundesbodenschutzgesetzes im Jahre 1998. Dieses Gesetz wurde 2004 durch ein Berliner Landesgesetz ergänzt. Ziel des Berliner Bodenschutzgesetzes ist es, “den Boden als Lebensgrundlage für Menschen, Tiere und Pflanzen zu schützen, schädliche Veränderungen abzuwehren und Vorsorge gegen das Entstehen neuer zu treffen”. Nachhaltige Einwirkungen auf den Boden sollen vermieden und die natürlichen Bodenfunktionen geschützt werden. Voraussetzungen für einen wirksamen Bodenschutz sind Kenntnisse über den räumlichen Zustand der Böden sowie seine quantitative und qualitative Beeinträchtigung. In Berlin werden z. T. seit Jahrzehnten Informationen über die Nutzung, den Versiegelungsgrad und die stoffliche Belastung des Bodens erarbeitet, die die Grundlagen für die Bewertung der anthropogenen Belastung des Bodens darstellen. Ein Bodenbelastungskataster wurde aufgebaut sowie eine Versiegelungs- und Nutzungskartierung durchgeführt. Planungen von Bodenschutzmaßnahmen sowie die Berücksichtigung von Bodenschutzbelangen in den einzelnen Planungsebenen erfordern eine Bestimmung des Wertes, der Eignung oder der Empfindlichkeit der Böden. Hierzu müssen flächendeckende Daten bezüglich der Verbreitung der Böden und ihrer ökologischen Eigenschaften zur Verfügung stehen. Die vorliegende Karte bietet die Grundlage für die Ableitung ökologischer Kennwerte, die der Bewertung von Eigenschaften und Funktionen der Böden dienen.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1374: Biodiversitäts-Exploratorien; Exploratories for Long-Term and Large-Scale Biodiversity Research (Biodiversity Exploratories), Teilprojekt: Die Funktion der Hyphosphäre für die Kohlenstoff- und Nährstoffverteilung zwischen Pflanzen und Mikroorganismen in Grünlandböden unterschiedlicher Landnutzungsintensität

Prozesse auf der Mikro-Habitat-Skala könnten Veränderungen der Ökosystemfunktionen in Grünlandböden in größerem Maßstab erklären. In der letzten Phase haben wir gezeigt, dass Pilze wichtige Kohlenstoff- und Nährstofftransmitter zwischen der Mineralosphäre und der Rhizosphäre in Grünlandböden sind. In der nächsten Phase wollen wir die spezifische Bedeutung des Hyphosphäre (wurzelloser Boden um die Hyphen) unter Feldbedingungen mit Hilfe neu entwickelter HYPHOboxen untersuchen. Wir werden die Rhizosphäre und die Detritusphäre von der Hyphosphäre trennen. Mit zwei 13C-Markierungsansätzen, einem mit markiertem CO2 und einem mit markierter Pflanzenstreu, wollen wir untersuchen, ob die Landnutzungsintensität (LUI) den Kohlenstofffluss von Pflanzen in die Rhizo- und Hyphosphäre bzw. den Nährstofffluss von der Hyphosphäre in die Rhizosphäre beeinflusst. Die Frage ist, ob symbiontische arbuskuläre Mykorrhizen (AMF) oder freilebende saprotrophische Pilze die anfängliche C-Aufnahme dominieren werden, indem sie pflanzenbürtigen C verarbeiten und schnell in die Hyphosphäre leiten. Hyphosphären-Mikroorganismen könnten auch als Brücke für Kohlenstoff- und Nährstoffe zwischen der Detritusphäre und der Rhizosphäre dienen. Die neu etablierten Multi-Grünland-Experimente geben uns die Möglichkeit zu untersuchen, inwieweit und wie schnell eine Extensivierung der Grünlandnutzung die Biomasse und Funktion von Bodenmikroorganismen verändert. Die voneinander unabhängige Verringerung der Nährstoffversorgung (Reduzierung der Düngung, direkte Reaktion der Bodenmikroorganismen) oder die verminderte Mahthäufigkeit (Veränderungen des Pflanzeneintrags in den Boden, indirekte Reaktion der Bodenmikroorganismen) in diesem Experiment ermöglicht es, die beiden verschiedenen Mechanismen zu entschlüsseln und somit das mechanistische Verständnis der Reaktion von Grünland Agrarökosystemen auf Veränderungen der Landnutzungsintensität zu verbessern. Das langfristige Monitoring der mikrobiellen Parameter in 150 Grünlandstandorten (in Fortsetzung der Jahre 2011, 2014 und 2017) wird es uns ermöglichen, Effekte von kurzfristigen Veränderungen der Landnutzungsintensität (innerhalb von drei Jahren) von denen der längerfristigen Historie des Standorts (Legacy-Effekt) auf die Funktionen und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften zu trennen.

Anpassung an graduelle Umweltveränderung

Während die Auswirkungen von Klimawandel auf physiologische und ökologische Prozesse das Thema zahlreicher Untersuchungen waren, sind evolutionäre Prozesse im Zusammenhang mit Klimawandel weit weniger gut untersucht. Insbesondere mangelt es an Studien zu möglichen komplexen Wechselwirkungen zwischen ökologischen und evolutionären Prozessen in einer sich ändernden Umwelt. Artspezifische Unterschiede in Anpassungsraten könnten die Dynamik der gesamten Art-Gemeinschaft beeinflussen, umgekehrt könnten sich ökologische Prozesse wie Interaktionen zwischen Arten, Immigration und Emigration auf das Anpassungspotential von Arten auswirken. Die Tatsache, dass Klimawandel zu Veränderungen in mehreren Umweltfaktoren führt, macht Vorhersagen über mögliche Auswirkungen noch schwieriger, da sich Veränderungen in mehreren Stressoren interaktiv auf ökologische und evolutionäre Prozesse auswirken könnten. Die Ziele des vorgeschlagenen Projektes sind die Analyse von ökologischen und evolutionären Prozessen und deren Wechselwirkung (1) bei Veränderung von mehreren Stressoren, (2) bei Umweltveränderung in trophisch einfachen versus trophisch komplexen Gemeinschaften, und (3) bei Umweltveränderung in isolierten versus verbundenen Habitaten. Diese Fragestellungen sollen mit einer Kombination aus Modellierung, Mikrokosmen- und Mesokosmen-Experimenten untersucht werden. In einem Selektionsexperiment über hunderte von Generationen werden mehrere Algenarten bei konstanten bzw. steigenden CO2- und/oder Temperatur-Werten exponiert. Ebenso werden mehrere Ciliatenarten bei konstanter bzw. steigender Temperatur gehalten. Reziproke Transplantationsexperimente testen, ob eine mögliche Anpassung von Algen an steigende CO2-Werte durch gleichzeitige Erhöhung der Temperatur beeinflusst wird. Weiters wird getestet, ob sich Arten von verschiedenen trophischen Ebenen (Algen versus Ciliaten) in ihrer Anpassungsfähigkeit unterscheiden. Reziproke Transplantationsexperimente der gesamten Gemeinschaft werden testen, ob evolutionäre Prozesse die Dynamik der Gemeinschaft beeinflussen. Interaktive Effekte von Umweltveränderung und Habitatkonnektivität auf ökologische und evolutionäre Prozesse werden sowohl in einem Mikrokosmenexperiment als auch in einem Mesokosmenexperiment untersucht. Der Effekt von steigender Temperatur (Mikrokosmenexperiment) bzw. abnehmendem pH-Wert (Mesokosmenexperiment) wird in isolierten bzw. verbundenen Habitaten verglichen. In einem theoretischen Ansatz werden die drei Fragestellungen in einem Modell verknüpft. Zunächst werden Evolution und Umweltveränderung in ein Metagemeinschaftsmodell integriert. Entlang eines Konnektivitäts-Gradienten wird die relative Bedeutung von lokaler Anpassung im Vergleich zu Wanderungsprozessen untersucht. usw.

Chlorophyll a and turbidity measurements at lander_2 in a coastal peatland at the German Baltic Sea in 2021

Rewetting peatlands is an important measure to reduce greenhouse gas (GHG) emissions. However, after rewetting, the areas are highly heterogeneous in terms of GHG exchange, which depends on water level and source, vegetation, previous use, and duration of rewetting. These challenging conditions require new technologies that go beyond discrete sampling. Here we present data from two autonomous lander platforms deployed at the sediment-water interface (bottom lander) of a shallow coastal peatland (approx. 1 m water depth) that was rewetted by brackish water from the Baltic Sea, thus becoming part of the coastal water through a permanent connection. These landers were equipped with six commercially available state-of-the-art sensors, and temporal high-resolution measurements of physico-chemical variables, including partial pressures of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4), were made. The resolution of the field data ranged from 10 seconds to 120 minutes and was obtained for partial pressure of CO2 (Contros HydroC-CO2) and CH4 (Contros HydroC-CH4), temperature, salinity, pressure (water depth), oxygen (O2) (CTD-O2 with SBE-37SMP-ODO), the concentrations of phosphate (SBE HydroCycle PO4), nitrate (SBE SUNA V2), chlorophyll a and the turbidity (both with SBE-FLNTUSB ECO) as stationary measurements at two different locations in close proximity. The CTD and oxygen measurements provide exact water depth data for the respective lander locations. In the other data sets (e.g., CO2 measurements) rounded data are inserted instead of the exact depth data, which is 0.6 m for lander_1 and 0.9 m for lander_2. SUNA raw data are provided for completeness. However, we found them of insufficient quality to estimate nitrate concentrations due to interferences and biofouling. The deployment and recovery of the landers, and thus the measurements, took place between 02 June 2021 and 09 August 2021, and the sensors were operated under permanent wired power supply and a centralized timestamp. The sensors were maintained and cleaned bi-weekly. Results show considerable temporal fluctuations expressed as multi-day, diurnal, and event-based variability, with spatial differences caused by biologically-dominated variables.

Seawater carbonate chemistry and growth, reproduction of calcifying and non-calcifying epibionts of a brown macroalga in a laboratory experiment

Seaweeds are key species of the Baltic Sea benthic ecosystems. They are the substratum of numerous fouling epibionts like bryozoans and tubeworms. Several of these epibionts bear calcified structures and could be impacted by the high pCO2 events of the late summer upwellings in the Baltic nearshores. Those events are expected to increase in strength and duration with global change and ocean acidification. If calcifying epibionts are impacted by transient acidification as driven by upwelling events, their increasing prevalence could cause a shift of the fouling communities toward fleshy species. The aim of the present study was to test the sensitivity of selected seaweed macrofoulers to transient elevation of pCO2 in their natural microenvironment, i.e. the boundary layer covering the thallus surface of brown seaweeds. Fragments of the macroalga Fucus serratus bearing an epibiotic community composed of the calcifiers Spirorbis spirorbis (Annelida) and Electra pilosa (Bryozoa) and the non-calcifier Alcyonidium hirsutum (Bryozoa) were maintained for 30 days under three pCO2 conditions: natural 460±59 µatm, present-day upwelling1193±166 µatm and future upwelling 3150±446 µatm. Only the highest pCO2 caused a significant reduction of growth rates and settlement of S. spirorbis individuals. Additionally, S. spirorbis settled juveniles exhibited enhanced calcification of 40% during daylight hours compared to dark hours, possibly reflecting a day-night alternation of an acidification-modulating effect by algal photosynthesis as opposed to an acidification-enhancing effect of algal respiration. E. pilosa colonies showed significantly increased growth rates at intermediate pCO2 (1193 µatm) but no response to higher pCO2. No effect of acidification on A. hirsutum colonies growth rates was observed. The results suggest a remarkable resistance of the algal macro-epibionts to levels of acidification occurring at present day upwellings in the Baltic. Only extreme future upwelling conditions impacted the tubeworm S. spirorbis, but not the bryozoans.

Seawater carbonate chemistry and growth of calcifying tubeworm shells (Spirorbis spirorbis)

The calcareous tubeworm Spirorbis spirorbis is a widespread serpulid species in the Baltic Sea, where it commonly grows as an epibiont on brown macroalgae (genus Fucus). It lives within a Mg-calcite shell and could be affected by ocean acidification and temperature rise induced by the predicted future atmospheric CO2 increase. However, Spirorbis tubes grow in a chemically modified boundary layer around the algae, which may mitigate acidification. In order to investigate how increasing temperature and rising pCO2 may influence S. spirorbisshell growth we carried out four seasonal experiments in the Kiel Outdoor Benthocosms at elevated pCO2 and temperature conditions. Compared to laboratory batch culture experiments the benthocosm approach provides a better representation of natural conditions for physical and biological ecosystem parameters, including seasonal variations. We find that growth rates of S. spirorbis are significantly controlled by ontogenetic and seasonal effects. The length of the newly grown tube is inversely related to the initial diameter of the shell. Our study showed no significant difference of the growth rates between ambient atmospheric and elevated (1100 ppm) pCO2 conditions. No influence of daily average CaCO3 saturation state on the growth rates of S. spirorbis was observed. We found, however, net growth of the shells even in temporarily undersaturated bulk solutions, under conditions that concurrently favoured selective shell surface dissolution. The results suggest an overall resistance of S. spirorbis growth to acidification levels predicted for the year 2100 in the Baltic Sea. In contrast, S. spirorbis did not survive at mean seasonal temperatures exceeding 24 °C during the summer experiments. In the autumn experiments at ambient pCO2, the growth rates of juvenile S. spirorbis were higher under elevated temperature conditions. The results reveal that S. spirorbis may prefer moderately warmer conditions during their early life stages but will suffer from an excessive temperature increase and from increasing shell corrosion as a consequence of progressing ocean acidification.

1 2 3 4 5 … 1104 1105 1106