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.
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.
Hochmoore zeichnen sich durch extreme Standortsbedingungen (Oligotrophie) aus, an die nur wenige Pflanzenarten angepasst sind. Uebermaessiger Naehrstoffeintrag aus Landwirtschaft, Verkehr und Industrie bewirkt langfristig eine Ueberduengung, die zur nachhaltigen Veraenderung von Mooren und zum Aussterben von typischen Pflanzen fuehrt. Bodenflechten die ganz speziell an solche Standorte gebunden sind, eignen sich als Indikatoren fuer diese Veraenderungen. Mit Untersuchungen des Eintrags von Naehrstoffen und anhand von Vegetationsaufnahmen an verschieden exponierten Moorstandorten soll versucht werden, die Eutrophierung und deren Auswirkung auf die Vegetation zu erfassen. Mit Dauerbeobachtungsflaechen soll eine langfristige Ueberwachung ermoeglicht werden.
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'.
Objective: The long-term goal of ESCOBA is to investigate, quantify, model and eventually predict the behaviour of the global carbon cycle in response to the perturbation by man and with respect to its interaction with the physical climate system on time scales of up to several hundred years. The specific objectives of ESCOBA-ocean are to better understand the oceanic processes affecting the observed north-south atmospheric concentration gradient and to assess the impact of the seasonal cycle on the uptake of CO2 by the ocean. Both a modelling approach and an experimental approach will be used. General Information: This will be achieved by further collection of data, detailed model validation, sensitivity studies, incorporation of processes that appear likely to be important regarding oceanic CO2 uptake and transport neglected in previous studies, and simplification of complex 1-D biogeochemical models and their parameter fields. In particular, the role of DOC (dissolved organic carbon) in the carbon cycle will be studied, to better understand the export production partition into particulate and dissolved organic matter (DOM), the time scales of DOM decay and the Redfield ratio of DOM. Based on time series measurements at a fixed station in the oligotrophic North Atlantic (ESTOC station) the magnitude and decay characteristics of the DOM (dissolved organic matter) pulse that is expected to be associated with the spring bloom will be established and the seasonal evolution of the Redfield ratio in isolates of DOM will be analyzed. Satellite measurements will be used to study the world ocean productivity to assess the world ocean primary production (and the carbon fixation) in conjunction with a light-photosynthesis model as well as the temporal evolution (month-by-month) and interhemispheric difference in oceanic carbon fixation and circulation within the phytoplankton compartment. The resulting carbon fixation values will be combined with the pCO2 evolution as measured at sea via diagnostic and prognostic approaches. An experimental part of this project aims at the direct determination of the seasonal cycle and yearly average of the air-sea CO2 flux in two oceanic regions, the Indian ocean and the tropical Pacific ocean. The data will provide boundary conditions on these ocean basins to the atmospheric transport model intended at interpreting the north-south concentration gradient. In situ measurements will be carried out by ships and automated drifting buoys (CARIOCA). Satellite measurements of wind speed, sea surface temperature and ocean colour will be used to deduce the air-sea CO2 flux at regional scale to improve the computing of CO2 uptake in the models. Furthermore, the links between the transfer velocity and physical, chemical and biological parameters at the ocean surface will be investigated by direct ... Prime Contractor: Universite Pierre et Marie Curie, Pari VI, Laboratoire d Oceanographie Dynamique et de Climatologie; Paris; France.
Es wird die Expression von CoxMSL aus Oligotropha carboxidovorans in der Hefe Pichia pastoris und in Escherichia coli untersucht. Ziel ist es, das Enzym Kohlenmonoxid-Dehydrogenase (CODH) in den Bakterien konstitutiv - also ohne die Verwendung von toxischem CO zu produzieren. Damit soll ein Beitrag zum praktischen Umwelschutz durch Gentechnik geleistet werden. Das Enzym wird in Biofiltern für die Reinigung abgasbelasteter Luft eingesetzt, wodurch ein erheblicher Bedarf an CODH besteht, der durch diese konstitutive Produktion sowohl qualitativ als auch quantitativ gedeckt werden soll.
Objective: a) To complete comparative field and laboratory studies, with standardized methodology, into the relation between eutrophication and submerged macrophyte communities (seagrasses, macro-algae) in European lagoon- and coastal bay-systems (Baltic, North Sea, Atlantic, Mediterranean). b) To undertake experimental studies in macro-algal taxonomy and eco-physiology, to standardize and unify the kinetic parameters for a number of properly identified dominant nuisance algae along the European coast. c) To initiate the construction of a validated and balanced modelling-concept for the 'eutrophication-macrophyte' problem in marine coastal areas, in a later stage to be implemented by the leading European institutions in this field. The final aim is a (preliminary) European Eutrophication Marine Macrophyte Model (EUMAC). General Information: The possible long-term chronic effects of coastal eutrophication, together with the offshore consequences have been largely ignored. The increasing chemical and physical disturbance of nearshore coastal systems will finally affect also the undisturbed oligotrophic open seas. Until recently coastal eutrophication and related growth of excess macro-algae, have mainly been treated as local, short-term problems. In fact, the problem has been neglected in favour of eutrophication and related phenomeandna of plankton blooms in the open sea. However, the local problem increased to an overall coastal and inshore area phenomenon, and recently we are scfacing coastal eutrophication problems on a global scale. No attempt has been undertaken to approach the 'eutrophication - macrophyte' problem on a European scale. Adequate management of the coastal 'eutrophication - macrophyte' problem is still impossible and balanced models to be implemented on a larger than local scale do not exist. The development of these models is strongly retarded by the lack of fundamental taxonomical and physiological knowledge of the macroalgae concerned. The important links between algal taxonomy and the reliability, and hence applicability of physiological responses (nutrient, light and temperature kinetics), together with the geographical variations in physiological responses can neither properly be interpreted nor applied in model generalizations. Objectives of the project: A) To carry out comparative field and laboratory studies, with standardized methodology, into the relation between eutrophication and submerged macrophyte communities (seagrasses, macro-algae) in European lagoon- and coastal bay-systems (Baltic, North Sea, Atlantic, Mediterranean). B) To carry out experimental studies in macro-algal taxonomy and eco-physiology, to standardize and unify the kinetic parameters for a number of properly identified dominant nuisance algae along the European coast... Prime Contractor: Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, Nederlands Instituut voor OecologischOnderzoek astal areas, to be implemCentrum voor Estuariene en Mariene Eco
Objective: Biological control of Harmful Algal blooms in European coastal waters: role of eutrophication (BIOHAB). Problems to be solved: Harmful Algal Blooms (HAB) occur in many European marine waters and have increased in frequency concomitantly with a increased nutrient input from land. HABs have a devastating effect on the ecosystem and/or cause health problems in humans. Species of interest for BIOHAB belong to different taxonomic groups. Various algae belonging to these groups produce substances responsible for e g Paralytic Shellfish Poisoning and Diarrhetic Shellfish Poisoning. Some species are harmful in other ways, e g by creating oxygen deficiency. The success of HABs depends on several biological interactions, which are of a complex nature. The overall objective of BIOHAB is therefore to determine the interplay between (anthropogenic) eutrophication and biological control of the losses and gains of HABs. The ultimate goal is to find ways to manage phytoplankton algal blooms in European coastal waters in such a way that harmful species are avoided or at least that their negative effects are minimised. The co-operation involves several European countries, representing distinctly differing regions (the Baltic, the North Sea, coastal zone of Norway, the Mediterranean). Both the Helsinki (HELCOM) and Oslo Paris Commission (OPARCOM) have been established as intergovernmental organisations with as primary task the protection of the marine environments in the Baltic Sea and North Sea. BIOHAB will provide the necessary knowledge on HABs and their control within these commissions. Scientific objectives and approach: The scientific objectives are (1) To determine the susceptibility of HABs to biological control such as grazing (copepods, ciliates, hetero- and mixotrophic dinoflagellates) and/or infection (virus, bacteria, parasites) when growing under deficient as compared to sufficient nutrient conditions. (2) Investigate the release of infochemicals by HABs into the seawater with the aim to avoid grazing and infection. (3) To examine data sets of the general and unique patterns of growth and decay parameters of HAB-species in various coastal regions. (4) To develop a generic or species-specific model for the development of HABs and their mitigation. (5) To obtain and grow HAB species-specific pathogens (viruses, bacteria, parasites) which could potentially be used to terminate HABs (bio-control). The workplan combines laboratory and field experiments with in situ studies, to be carried out in 4 different European seas. This includes the low saline Baltic, the eutrophic N-controlled North Sea, the oligotrophic Norwegian Sea, and the P-limited Mediterranean Sea. Prime Contractor: Netherlands Institute for Sea Research, Department of Biological Oceanography; Den Burg.
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.
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