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Planktondynamik im oligotrophen Ozean: Verbindungen zwischen dem mikrobiellen Nahrungsgewebe und höheren trophischen Ebenen im ultraoligotrophen Golf von Aqaba

Nährstoffarme Bereiche bilden die große Mehrheit des Ozeans, aber das Schicksal der dominierenden kleinen Autotrophen in diesen Bereichen ist wenig erforscht und noch weniger verstanden. Formen kleiner als 5 mym machen die große Mehrheit der Autotrophen in nährstoffarmen Systemen aus, und Protisten sind vermutlich die Haupträuber dieser Fraktion, aber besonders im Meer ist diese Verbindung wenig erforscht. Offene, grundlegende Fragen sind: Wie viel, und mit welcher Effizienz fließt Primärproduktion der kleinen Autotrophen in höhere trophische Ebenen? Sind kleine Ciliaten im Meer genauso wichtige Konsumenten kleiner Autotropher wie im Süßwasser oder sind heterotrophe Nanoflagellaten (HNF) die Haupträuber? Sind Synechococcus und Prochlorococcus, die beiden wichtigsten Vertreter der kleinen Autotrophen, in gleichem Masse frassempfindlich? Wie wichtig ist Nährstoff-Recycling durch Protisten, um Primärproduktion zu erhalten? Das vorgeschlagene Projekt wird im Golf von Aqaba stattfinden, einem oligroptrophen Tiefseesystem nicht weit vom Labor entfernt und deshalb logistisch für experimentelle Arbeit optimal geeignet. Das Projekt ist als Zusammenarbeit mit Prof. Anton Post, Eilat, Israel geplant. Experimente werden in Jahreszeiten durchgeführt, in denen unterschiedliche Autotrophe dominieren. Dabei werden Interaktionen zwischen gesamten trophischen Ebenen innerhalb der Planktongemeinschaft aber auch zwischen Arbeiten berücksichtigt, um allgemeine Vorhersagen für oligotrophe Systeme zu machen.

Untersuchung oligotropher Bakterien in der Donau

Biodiversitätsprojekt 'Löffelkraut & Co.'

Das Biodiversitätsprojekt 'Löffelkraut & Co.' leistet einen wesentlichen Beitrag zur Stabilisierung und nachhaltigen Sicherung der Vorkommen des in Bayern endemischen Bayerischen Löffelkrauts und weiterer, teilweise stark gefährdeter und/oder endemischer Begleitarten. Zentrales Anliegen des Projekts ist der langfristige Erhalt und Schutz kalkoligotropher Quellen, Quellbäche und Quellmoore als Lebensraum einer ausgesprochen empfindlich auf Veränderungen reagierenden und deshalb in höchstem Maße schutzbedürftigen Flora und Fauna. Um dies zu erreichen werden teilweise völlig neue Wege beschritten: neben den üblichen Artenhilfsmaßnahmen (Monitoring der Vorkommen, Optimierung vorhandener bzw. Ausarbeitung und Umsetzung von Pflegeplänen, Flächensicherung durch langfristige Bereitstellung für Naturschutzzwecke bzw. Ankauf/Pacht) besteht ein wesentlicher Arbeitsschwerpunkt im Aufbau und der Verstetigung eines engmaschigen Netzwerks aus Behörden, Pflegeverbänden, Naturschutzverbänden und ortskundigen, ehrenamtlich tätigen Betreuerinnen und Betreuern. Das Betreuungssystem aus speziell geschulten und eingewiesenen Ortskundigen wird exemplarisch für die Projektarten entwickelt und kann auf andere Biodiversitäts- und Artenhilfsprojekte übertragen werden. So wird eine kontinuierliche Betreuung der Vorkommen gewährleistet, was bisher im Rahmen der projektmäßig ablaufenden Artenhilfsprogramme nicht möglich war.

Oligotrophe Meerwasserbakterien - Untersuchungen zur Produktion bioaktiver Naturstoffe durch oligotrophe Meerwasserbakterien aus der Arktis und Antarktis

FP4-INCO, Strategies for partitioning the productivity of Asian reservoirs and lakes between capture fisheries and aquaculture for social benefit and local market without negative environmental impact

Objective: The main objectives are defined as follows: - To define the basic trophic state of five tropical water bodies in Sri Lanka (3), Philippines (1) and Thailand (1) and their capability to support and sustain both capture fisheries ad cage aquaculture at levels of reduced environmental damage, assessed by impact assessment techniques. - To develop proper scientific management procedures, based on the fundamental knowledge gained in item (l), integrated into local socio-economic conditions and aimed at social benefit of rural communities and reduced over exploitation of fisheries resources. - To make available these scientific management procedures to local artisanal fisheries societies in a readily understandable manner in order to empower them to exploit this knowledge for rural development and increased market benefits. General Information: The key activities involve: - After an initial period (Phase 1) of preparation to ensure comparability of measurement, comparative field studies in the five tropical waters water for a period of 24 months (Phase II) will involve 4 main tasks of trophic studies and environmental impact studies, fish and fisheries, aquaculture of cichlids and socio-economic studies of fisheries communities. A 5th task will collate a database, analyse the data and develop trophic models applicable to tropical reservoirs and lakes of different productivity and with active fisheries and caged aquaculture. - During a series of Workshops in Phase III (11 months), the fundamental knowledge gained will be focused on defining proper scientific management procedures which are integrated to the local conditions (productivity level, degree of environmental degradation, state of the market and need for social benefit). - Dissemination of the Project findings and the scientific management procedures in a readily understandable manner and at different levels: local Fishermen Societies, Fisheries Officials and responsible Government Agencies. Achievements: Expected Outcome - Ecological understanding of tropical freshwater ecosystems of different productivity which support fishing communities and are being damaged by over-exploitation of the fisheries resource and the water bodies themselves. Publications in scientific journals. - Introduction of scientific echo sounding to Asian countries as a tool for assessing quantitatively fish stocks in freshwaters. At present, used only for marine fisheries. - A set of scientific management procedures, translated into a readily understandable form, in order to empower artisanal fishermen to better manage their local resources. - Dissemination of these findings and procedures to key officials at an international User's Meeting in order to influence future policy. Prime Contractor: Royal Holloway and Bedford New College, Royal Holloway Institute for Environmental Research; Surrey; United Kingdom.

Populationsoekologische Untersuchungen des Zooplanktons des Ossiacher Sees (Kaernten)

Ziel des Projektes ist es, Zusammenhaenge zu erkennen, die trotz des eingesetzten Reoligotrophierungsprozesses im Ossiacher See zu den in juengster Zeit auftretenden Algenblueten (Microcystis) fuehren. Wie weit steht der herrschende Frassdruck auf die einzelnen Glieder der Nahrungskette (Phyto-, Zooplankton und Fischbestand) mit den Algenblueten im Zusammenhang? Wie weit lassen sich eindeutige Beziehungen erkennen? Die Zusammensetzung des Groessenspektrums des Zooplanktons kann dazu wichtige Hinweise auf die dominanten Raeuber liefern (LAMPERT, 1987). Probenahme: 14-taegig (Phyto-, Zooplankton); monatlich: chemisch-physikalische Parameter; Fischoekologische Untersuchungen: FARKAS (1997); Stand: Auswertung der Ergebnisse.

Planktonsukzession im oligotrophen Bodensee

Veränderungen in der Nährstoffzufuhr und klimatische Veränderungen sind die wichtigsten Treiber von Veränderungen der Nahrungsnetzstruktur in vielen Gewässern. Im Bodensee sind beide steuernde Faktoren relativ gut untersucht, wobei Untersuchungen bezüglich Eutrophierung und Oligotrophierung nicht die jüngsten, d.h. wirklich oligotrophen Jahre umfassen. Mit diesem kleinen Sachhilfeantrag soll eine 4 jährige Probenahmereihe zur Planktonsukzession (inklusive des mikrobiellen, Ciliaten- und Rotatorienplanktons) im oligotrophen Bodensee vervollständigt werden Aufgrund hoher klimatische Variabilität im bisherigen Untersuchungsverlauf mit teilweise extrem milden Wintern, ist es enorm wichtig die Planktonsukession auch im Jahr 2009, d.h. nach dem strengen Winter 2008/2009 zu erfassen. Dies wird uns erlauben sowohl die Konsequenzen der Reoligotrophierung auf die Nahrungsnetzstruktur besser zu verstehen, als auch wichtige Erkenntnisse bezüglich der Rolle der klimatischen Steuerung in einem oligotrophen See liefern. Die erhobenen Daten werden in vielfältiger Weise statistisch analysiert werden und bilden die Basis für Simulationsrechnungen bezüglich des Eìnflusses von Trophiegrad und Klimaveränderungen auf planktische Nahrungsnetze. Da mit diesem Antrag Probenahmen im Pelagial des Bodensee finanziert werden sollen, besteht keine Verbindung mit dem Sonderforschungsbereich 454 'Bodenseelittoral'.

Alcanivorax - Funktionsanalyse des Alcanivorax borkumensis SK2 Genoms (GenoMik)

Ziel des Vorhabens ist es, durch die Analyse der kompletten Genomsequenz von A. borkumensis ein detailliertes Verständnis der metabolischen Eigenschaften, sowie deren Regulation unter umweltrelevanten Bedingungen (u.a. Salinität, Oligotrophie) zu erlangen. Die Genomsequenzierung erfolgt mittels 'shot-gun' Sequenzierungsverfahren. Für die anschließende Arbeiten zum 'Lückenschließen' und 'Sequenzverifizierung' wird eine BAC-Bibliothek erstellt. Nach der Sequenz-Annotation erfolgt die in silico-Analyse der Phänotyp-Genotyp-Beziehung von A. borkumensis und die metabolische Modellierung der zentralen Stoffwechselwege. Parallel werden Transposonmutanten hergestellt und charakterisiert, um die aufgestellten Arbeitshypothesen zu validieren. Mit den Arbeiten zur Proteom und Transkriptom-Analyse von A. borkumensis wird begonnen. Die Ergebnisse der Untersuchungen zum Stoffwechsel von Alcanivorax dienen der Entwicklung von neuen Bioremediationsverfahren, insbesondere von Inokulations- und Bioaugmentationsverfahren. Darüber hinaus kann die Genomsequenz für die Entwicklung von Biosensoren zur Detektion des Verschmutzungsgrad mit Erdölkontaminationen eingesetzt werden.

FP4-MAST 3, key coastal processes in the mesotrophic Skagerrak and the oligotrophic northern Aegean : a comparative study

General Information: This project focuses on investigation and modelling of key processes that affect flow and cycling of carbon and nutrients. In particular, we aim to study how processes change over scales from microns to tens of metres, and to compare processes under two contrasting situations, stratified and mixed water masses. By comparing the Skagerrak with the NE Aegean, we will be able to study differences in functioning between a mesotrophic and an oligotrophic system. There are important differences in sedimentological and geochemistry setting such as higher content of calcareous material in the N. Aegean which are expected to lead to different rates and processes of nutrient recycling, and erosion, transport, deposition, and accumulation of particulate matter. Nutrient regimes are very different and the Skagerrak is relatively turbid with high light attenuation whereas the N. Aegean has clearer water with extremely low attenuation. It is thus likely that not only will primary production processes be different but behavioural differences in zooplankton e.g. predator avoidance, vertical migration, grazing etc. Biological coagulation (packaging) processes are likely to be very different between the two areas and this is expected to have a major influence on flux rates. The benthic systems differ in that biomass and abundances are higher in the Skagerrak but species diversity is higher in the N. Aegean. Thus the processes and rates of mineralisation and material burial will vary. The project is formed around a set of hypotheses defined for each of the key processes identified. The work will be aimed not at establishing mass balances by direct measurement, but will instead focus on the characterisation and modelling of the key processes occurring. Novel aspects include use of high frequency samplers to make in situ measurements of the microstructure, which can considerably improve our understanding of the vertical turbulent transport and of the velocity fluctuations across frontal areas to gain better insight into local biological and physical processes. A state of the art benthic lander will be used to measure respiration and recycling rates of carbon and nutrient elements in sediments in-situ. Large temporal and spatial variability in the near-surface turbulence is expected, which will be investigated on the basis of measurements and l-D modelling. Processes in the organic part of the benthic nitrogen cycle are of major interest as these processes, their regulation and quantitative importance, to a large degree determines the nitrogen sources that eventually will escape to the overlying water. Thus, knowledge on factors regulating processes of organic nitrogen turnover is necessary in the understanding of mechanisms regulating the internal loading. Further, this knowledge is indispensable in the construction of predictive models. ... Prime Contractor: University of Oslo, Department of Biology, Division of Zoology; Oslo; Norway.

Das Tiefenchlorophyllmaximum (DCM) des oligotrophen Stechlinsees und seine Kopplung an die epilimnische Nahrungskette

Tiefe Chlorophyllmaxima (DCM) sind ein typisches Merkmal geschichteter oligotropher und mesotropher Seen. Die Charakteristika dieses Lebensraums (wenig Licht, niedrige Temperaturen) bedingen eine speziell angepasste Organismengemeinschaft. DCM sind eine potentielle Futterressource fuer das herbivore Zooplankton. Ihre Bedeutung ist dann gross, wenn das Angebot im Epilimnion niedrig ist. Fuer die Nutzung durch Konsumenten sind die chemischen Bedingungen am Ort des DCM entscheidend. Das DCM des Stechlinsees gehoert zum oligotrophen Typus, befindet sich in 10-20 m Tiefe, ist ausreichend mit Sauerstoff versorgt und deswegen ohne weiteres nutzbar. Es wird hauptsaechlich von pikoplanktischen Cyanobakterien (Cyanobium) gebildet. Etwa 1/3 der planktischen Primaerproduktion entfaellt auf das DCM. In der Schichtungsperiode werden hier bedeutend groessere Futterkonzentrationen angetroffen als im Epilimnion. Hinweise aus bisherigen Untersuchungen lassen die Kopplung des DCM an die epilimnische Nahrungskette vermuten. Damit waere ein interessanter Fall raeumlich-zeitlicher Trennung von Produktion und Konsumtion gegeben, die zur Milderung der Energieknappheit im epilimnischen Nahrungsnetz eines oligotrophen Seeoekosystems beitraegt. Ziel des Vorhabens ist der Beweis dieser These.

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