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Found 997 results.

Modes of vector transmission of Cherry leaf roll virus (CLRV) - molecular basis and potential arthropod vector species

Cherry leaf roll virus (CLRV) is a plant pathogen of economic and ecologic importance. It is globally distributed in a wide range of forest, fruit, and ornamental trees and shrubs. In several areas of cherry and walnut production CLRV causes severe losses in yield and quality. With current reference to the rapid dissemination and strong symptom expression in Finnish birches and the Germany-wide distribution of CLRV in birches and elderberry, we continuously investigate and gradually reveal CLRV transmission pathways as by pollen, seeds or water. However, modes and interactions responsible for the wide intergeneric host transmission as well as for the exceptional CLRV epidemic in Fennoscandia still remain unknown. In this project systematic studies shall investigate biological vectors as a causal agent to finally derive control mechanisms and strategies to avoid new epidemics in different hosts and geographic regions. Detailed monitoring of the invertebrate fauna of birch stands/forests and elderberry plantations in Germany and Finland shall reveal potential vectors to subsequently study them in detail by approved virus detection methods and transmission experiments. Molecular analyses of the CLRV coat protein shall prove its role as a viral determinant for a virus/vector interaction. Consequently, this project essentially will contribute important answers on the CLRV epidemiology, and this will be a key element within the first network of research on plant viral pathogens in forest trees.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Untersuchungen zur trophischen Bedeutung und Metapopulationsstruktur von Arten des gelatinösen Zooplanktons im Südpolarmeer über DNA-Metabarcoding

Gelatinöses Zooplankton (GZP), darunter pelagische Ctenophoren, Nesseltiere und Salpen, gelten als Gewinner des Klimawandels. In mehreren marinen Ökosystemen weltweit hat ihre Zahl in den letzten Jahrzehnten erheblich zugenommen. Diese so genannte "Gelierung" gilt auch für die sich erwärmende Region des Südpolarmeers mit ihrer bekannten Verschiebung von einem krillbasierten zu einem salpenbasierten Ökosystem. Abgesehen von den Salpen werden andere gelatinöse Zooplankter der Antarktis kaum untersucht, da diese schwer erfassbaren Vertreter des pelagischen Lebensraums aufgrund methodischer Beschränkungen mit den traditionellen Netzbeprobungen nicht bzw. kaum nachweisbar sind. Entsprechend wird die Vielfalt des GZPs bislang nicht erhoben, ihre Biodiversität und Abundanz unterschätzt. Wenn man bedenkt, dass das GZP einen großen Teil der pelagischen Biomasse ausmacht und noch zentraler im Kontext der Ozeanerwärmung wird, könnte ihre ökosystemare Bedeutung als Nahrungsressource für höhere tropische Ebene zunehmen. Bis vor kurzem galt GZP allerdings als "trophische Sackgasse". Diese klassische Sichtweise ist darin begründet, dass durch die schnelle Verdauung des wässrigen, weichen Gewebes von GZP, diese - ebenso wie in den Netzfängen - nicht mehr in den Verdauungsorganen von Beutetieren nachweisbar sind. Erste neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass viele Taxa routinemäßig GZP im gesamten Weltozean konsumieren. Mit diesem DFG-Antrag wollen wir diesen Paradigmenwechsel für pelagische und demersale Ökosysteme des Südpolarmeers validieren. Zu diesem Zweck werden wir die räumlich-zeitliche Variation in der Nahrungszusammensetzung und das Auftreten von GZP-Räubern für Amphipoden- und Fischarten mit Hilfe eines DNA-Metabarcoding-Ansatzes untersuchen.Anschliessend wollen wir auf der Grundlage der Millionen von DNA-Messwerten, die mit dieser Methode und bioinformatischer Entrauschung gewonnen wurden, eine metaphylogeographische Studie durchführen. Damit wollen wir die genetische Struktur und die Populationskonnektivität der sonst schwer zu beprobenden gallertartigen Zooplanktonarten untersuchen.

Bau von Weidezäunen im Naturschutzgebiet "Gegensteine-Schierberg" Projektgebiet Projektinhalt Projektziel Projektfinanzierung Projektausblick

Das Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt (LAU) informiert auf dieser Seite über das Zaunbauprojekt zur Aufrechterhaltung der traditionellen Beweidung von wertvollen Halbtrockenrasen bei Ballenstedt. Die Weideflächen liegen zum größten Teil innerhalb des Naturschutzgebietes „Gegensteine-Schierberg“ (NSG0157), welches gleichzeitig auch Fauna-Flora-Habitat-Gebiet „Gegensteine und Schierberge bei Ballenstedt“ (FFH0093LSA) ist. Um der daraus erwachsenden landes- und europaweiten Verantwortung des Landes Sachsen-Anhalt für den Schutz und Erhalt der naturschutzfachlich wertvollen Lebensräume und Arten gerecht zu werden wurde dieses Projekt initiiert. Im Folgenden werden Inhalt, Ziel und Finanzierung des Projektes erläutert. Für Fragen oder Anmerkungen dazu, kann gern eine E-Mail an nebenstehende Adresse gesendet werden. Das Projektgebiet besteht aus zwei Teilbereichen. Das Teilgebiet bei Ballenstedt umfasst die Gegensteine, den Stein- und Schierberg und befindet sich in der Landschaftseinheit Nordöstliches Harzvorland, in der sogenannten subherzynen Kreidemulde. Geomorphologisch und ökologisch wird diese Region im Südwesten von dem steil ansteigenden Harz abgegrenzt. Der zweite Teil des Projektgebiets liegt südlich von Ermsleben in der Nähe der Konradsburg und damit bereits in der Landschaftseinheit Unterharz. Das Landschaftsbild wird vor allem von landwirtschaftlichen Flächen geprägt und immer wieder von Wiesen, Wäldern und Streuobstwiesen begleitet. Markant sind einige überregional bekannte, überwiegend aus Kreidesandstein aufgebaute Felsformationen, wie die Gegensteine. Diese bemerkenswerten, aus geologischer Sicht spannenden Formationen sind ein Ergebnis von Steilstellungen älterer Schichten während der saxonischen Bruchschollentektogenese im Tertiär. Mit der damaligen Heraushebung der Harzscholle wurden die Schichten des Perms, der Trias und der Kreidezeit entlang der sogenannten Harzrandstörungslinie senkrecht gestellt und zum Teil auch überkippt. Die härtesten Gesteine (silifizierter Sandstein) wurden seitdem herausgewittert und bilden heute die von weitem sichtbaren Felserhebungen, die die Region des nördlichen Harzvorlandes prägen und beliebte Ausflugsziele geworden sind. Es herrscht ein ausgeprägtes trocken-warmes Klima vor. Die zum Teil sehr geringen Niederschlagsmengen, bedingt durch die Regenschattenlage zum Harz, wirken sich sowohl auf den Naturhaushalt als auch auf die Land- und Forstwirtschaft aus. Mehr oder weniger ebene Lagen weisen Lößauflagen auf und sind gut für eine ackerbauliche Nutzung geeignet. An Hängen und in Steillagen fehlt der Löß weitgehend. Diese Standorte werden traditionell als Weideflächen genutzt. Zur Ertragserhöhung wurden hier in der Vergangenheit Streuobstbestände angelegt. Kulturhistorisch betrachtet, wurden die sehr flachgründigen und mageren Wiesen dieser Landschaft seit jeher durch Wanderbeweidung mit Schafen und Ziegen bewirtschaftet. Schäfer zogen mit ihren Herden von Wiese zu Wiese und sorgten so zum einen für die Offenhaltung der mageren Wiesen und zum anderen für die Ausbreitung von Pflanzensamen zwischen den Flächen. Auf diese Art und Weise entstand im Raum Ballenstedt eine vielseitige Kulturlandschaft mit artenreichen Trocken- und Halbtrockenrasen. Hervorzuheben sind die deutschlandweit bedeutenden Vorkommen von Herbstwendelorchis ( Spiranthes spiralis ) und Feld-Fransenenzian ( Gentianella campestris ). Weitere typische Pflanzen der Trocken- und Halbtrockenrasen sind beispielsweise Echte Mondraute ( Botrychium lunaria ), Graue Skabiose ( Scabiosa canescens ), Helm-Knabenkraut ( Orchis militaris ), Bienen-Ragwurz ( Ophrys apifera ), Große Braunelle ( Prunella grandiflora ) oder Gewöhnliches Zittergras ( Briza media ). Diese an die Standortverhältnisse angepasste Vegetation bietet auch einer Vielzahl tierischer Spezialisten Lebensraum. Zum Beispiel profitieren insbesondere Hautflügler, wie die Skabiosen-Hosenbiene ( Dasypoda argentata ) oder die Skabiosen-Sandbiene ( Andrena marginata ) von den zahlreichen Rohbodenstellen. Aber auch aus anderen Gruppen des Tierreiches gibt es Spezialisten, die diese kargen Bedingungen zu schätzen wissen. Als Beispiele wären die Schlingnatter ( Coronella austriaca ) oder die Zauneidechse ( Lacerta agilis) zu nennen. Quellen und Hintergrundinformationen: Standarddatenbogen 2020 für das Gebiet Gegensteine und Schierberge bei Ballenstedt (PDF) Fachtext zur Landschaftsgliederung Sachsen-Anhalts (Stand: 01.01.2001) (PDF) Die Beweidung wird von dem seit rund 12 Jahren dort tätigem Schäfereibetrieb aus der Region unter Berücksichtigung der naturschutzfachlichen Anforderungen durchgeführt. So wurden die offenen Landschaften mit den prägenden Felsformationen gepflegt und erlebbar gehalten, der Lebensraum für die spezialisierten Arten verbessert und das typische Landschaftsbild dieser Gegend geschützt. Die Weideflächen im Gebiet sind rund 90 ha groß. Die mageren, unebenen Standorte sind zum Teil sehr flachgründig bis felsig, wodurch die typischen unmittelbar mit der Beweidung zusammenhängenden Tätigkeiten (z.B. das Stellen von Elektrozäune mit ausreichend Spannung oder das Stellen von Wasserwagen) erschwert sind. Der - durch die naturschutzfachlich gewünschte Ausmagerung des beweideten Grünlands bedingte - Ertragsrückgang auf den Weideflächen, erhöht den Aufwand der Beweidung zusätzlich. Ein häufigeres Umstellen der Koppelzäune in immer kürzeren Abständen wird erforderlich, um den Weidetieren ausreichend Nahrung zu bieten. Dieser erhöhte Aufwand birgt die Gefahr der Aufgabe der Beweidung, wenn er nicht mehr leistbar ist. Das Bild der historisch gewachsenen Kulturlandschaft und das darin vorkommende Artinventar geraten in Gefahr. Die Beweidung ist die einzige nachhaltige Bewirtschaftungsmöglichkeit, um Landschaftsbild und Biodiversität zu erhalten. Alternative Methoden, wie Mahd oder Brand, sind entweder nicht realisierbar, nicht zielführend oder um ein Mehrfaches kostenintensiver als die traditionelle Weidewirtschaft. Um eine Beweidung der wertvollen Flächen jetzt und künftig grundsätzlich zu erleichtern, wurden auf einer Gesamtstrecke von 4.400 m feste Zaunabschnitte in den beiden Teilgebieten des Projekts errichtet. Dabei werden die Weideflächen nie in Gänze, sondern immer nur teilweise eingezäunt. Während der tageweisen Beweidung der Teilflächen werden diese vorübergehend durch flexible Elektrozäune des Weidebetriebes ergänzt und nach Abschluss des Weideganges wieder abgebaut. Der Festzaun hat eine Höhe von 1,50 m, um ein Eindringen von Wildtieren von außen nach innen und das Entkommen der Weidetiere sowie der Hüte- und Herdenschutzhunde von innen nach außen zu verhindern. Zusätzlich weist der Zaun einen Untergrabeschutz auf. Die Zaunpfosten verfügen nicht über Betonsockel im Boden. Die durch die traditionelle Nutzung entstandenen wertvollen Trocken- und Halbtrockenrasen sowie die dort etablierten Arten sind auf ein daran angepasstes Beweidungsregime angewiesen. Die Installation der festen Zaunabschnitte soll auf lange Sicht die Beweidung auf diesen schwierig zu bewirtschaftenden Standorten mit vermindertem Aufwand ermöglichen, um den guten Erhaltungszustand dieser besonderen Magerrasen und deren charakteristischen Arten zu sichern und zu schützen. Das Projekt wurde im Jahr 2023 mit insgesamt rund 200.000 € über das Artensofortförderprogramm des Landes Sachsen-Anhalt finanziert. Das Projekt soll 2024/2025 weitergeführt und abgeschlossen werden. Geplant sind sechs weitere feste Zaunabschnitte am Schierberg Nord, an den Gegensteinen und der Konradsburg. Dafür wird voraussichtlich das Förderprogramm NaturWasserMensch (ehemals Artensofortförderung) des Landes Sachsen-Anhalt genutzt. Letzte Aktualisierung: 14.06.2024

Salzflüsse im Weserästuar 2019/2020

Dieser Datensatz umfasst Monitoringdaten und Modellergebnisse (Hydronumerisches Modell) für das Weserästuar, Nordsee. Die Daten wurden für quantitative Analysen in dem Manuskript „Surges control Salt Flux Variability in a partially-mixed Estuary“ verwendet, das im Journal of Geophysical Research: Oceans zur Veröffentlichung eingereicht wurde. Die Modellergebnisse, wie im Manuskript beschrieben, umfassen Salzflüsse, die aus den simulierten Strömungsgeschwindigkeiten und Salzgehalten abgeleitet wurden. Die vier Salzflusskomponenten [kg s-1] enthalten ein barotrope Komponente (barotropic flux, Fbt), Tidal Pumping (tidal oscillatory salt flux, Fto), den Beitrag durch die ästuarine Austauschströmung (exchange flow contribution, Fex) und eine weitere Komponente, die durch intratidal veränderliche Scherraten (tidal oscillatory shear, Ftos) bestimmt wird. Die Salzflüsse wurden jeweils, entlang der Zeitreihe, für die Dauer eines Tidetages bestimmt. Jeder Schritt beginnt mit einem Stauwasser. Die zeitliche Auflösung beträgt daher eine Halbtide. Die Zeitreihe umfasst ein hydrologisches Jahr. Die Auflösung entlang des Ästuars beträgt 1 km. Zusätzlich zu den Salzflüssen wurden fünf weitere Parameter abgeleitet: die Tideasymmetrie (Strömungsgeschwindigkeit), der gezeitengemittelte Salzgehalt, der Tidenhub [m] sowie die gezeitengemittelte Schichtung (potenzielle Energieanomalie) [J m-3]. Diese Parameter legen auf dem Gitter der Salzflusskomponenten vor. Die Salzintrusion ist in Flusskilometern angegeben und entspricht der Lage der Isohaline der Salinität von 2 PSU (gezeitengemittelt, bestimmt aus Modellergebnissen). Die übrigen Parameter im Datensatz wurden aus Monitoringdaten ermittelt. Hierzu zählen Zeitreihen der Windkomponente des Wasserstands [m], der Windgeschwindigkeit [m s-1] sowie der Windrichtung [°], abgeleitet von Messungen am Leuchtturm Alte Weser. Die spezifischen Methoden für jeden Monitoringparameter sind im Manuskript beschrieben. Dazu kommt noch der Abfluss (Intschede) [m3 s-1]. Alle Daten liegen als selbsterklärende Textdateien mit Kopfzeile vor. This dataset contains monitoring data and numerical model results for the Weser estuary, North Sea, used for quantitative analyses in the paper “Surges control Salt Flux Variability in a partially-mixed Estuary”, which was submitted to the Journal of Geophysical Research: Oceans. Model results comprise salt fluxes, derived from simulated velocity and salinity, as described in the paper. The four salt flux contributions [kg s-1] are the barotropic flux (Fbt), the tidal oscillatory salt flux (Fto), the exchange flow contribution (Fex) and the flux due to tidal oscillatory shear (Ftos). Salt fluxes were determined for the duration of one tidal day, moving stepwise through the timeseries. Each step starts with one slack water. Therefore, the temporal resolution is one value per tidal phase, as described in detail in the manuscript. The time series covers one hydrological year. The along-channel resolution is 1 km. Five additional parameters are derived from model results: the tidal velocity asymmetry, tidally averaged salinity, tidal range [m], and tidally averaged stratification (potential energy anomaly [J m-3]), all stored on the same spatiotemporal grid as the salt flux contributions. The salt intrusion is obtained from subtidal salinity using the location of the isohaline 2 (PSU). The salt intrusion is stored in terms of river km. The remaining parameters in the dataset are derived from monitoring data. These are time series of discharge [m3 s-1], surge [m], tidal range [m], wind speed [m s-1] and wind direction [°], all provided on the same temporal grid as the salt fluxes. The specific methods are described in the paper, for each of the monitoring parameters. All data are stored as self-explanatory, character-delimited text files with header lines.

Versuche zur Ermittlung und zum Verhalten von Bioindikatoren in mit Schadstoffen kontaminierter Luft

Die Raumluft ist haeufig mit toxischen Stoffen (besonders chlorierte Kohlenwasserstoffe wie PCP, Lindan sowie mit Formaldehyd) angereichert. Die ueblichen Analysen sind kompliziert, kostspielig und nicht lebensbezogen. Mit Pflanzen, Samen und pflanzlichem Plasma koennte der Nachweis verbessert werden, so dass ihn auch der Laie anwenden kann (was wegen der ubiquitaeren Verbreitung der Schadstoffe noetig waere).

Untersuchungen zur Vegetationsgeschichte und heutigen Vegetation des Lautermoores (Oberrheinische Tiefebene, SW-Deutschland)

Mittels Pollen, Grossresten und Geochemie wird die Vegetationsgeschichte des Gebietes untersucht, um die Entwicklung des Moores zu verstehen. Parallel werden die heutige Vegetation und ihre Standortsbedingungen aufgenommen. Anhand von Dauerquadraten wird die Sukzession nach einem Renaturierungsversuch belegt. Das Moor hat seine Anfaenge schon am Ende der letzten Eiszeit. Es beinhaltet die Vegetationsgeschichte bis in die juengste Zeit. Blaetter und Samen der Zwergbirke (Betula nana) und das Moos Drepanocladus tundrae konnten erstmals fuer das Gebiet nachgewiesen werden. Es kam nach dem Aufstau nicht zur schnellen Ausbreitung der Torfmoose, wie man gehofft hatte.

Die Bedeutung von Maisfeldern als Lebensraum für Vögel im Sommer und Herbst - eine Raumnutzungs- und Ressourcenanalyse unter Berücksichtigung des Landschaftskontextes

Ziel des Projektes ist es, erstmals belastbare Daten zur Bedeutung des Maisanbaus als Lebensraum für Singvögel im Sommer und Herbst zu erheben. Hierbei soll herausgefunden werden, ob in Abhängigkeit von der Landschaftskonfiguration (Anteil an Maisanbaufläche und Flächenanteil an gehölzbestandenen Flächen der Umgebung) Maisfelder für Vögel förderlich oder nachteilig sind. Im geplanten Projekt soll dies über einen innovativen Ansatz erfolgen, bei dem sowohl ein Netz an ehrenamtlich tätigen Fachkräften als auch ProjektmitarbeiterInnen deutschlandweit Daten zu Vögeln in Maisfeldern erheben und ebenso ein automatisiertes Telemetriesystem zum Einsatz kommt.Aufgrund seines hohen Brennwertes wird Mais als Nahrungs- und Futtermittel und zunehmend zur Strom- und Wärmegewinnung in Biogasanlagen angebaut. Letzteres hat dazu geführt, dass mittlerweile auf 7,6 % der Gesamtfläche Deutschlands Mais angebaut wird. Maisfelder werden für die Biodiversität überwiegend negativ bewertet. Einzelstudien legen aber nahe, dass Maisfelder im Sommer und Herbst als Habitat von Vögeln genutzt werden und sie diese möglicherweise auch als wichtige Nahrungsressource nutzen. Allerdings lassen diese Studien aufgrund der kleinen Stichprobe bisher keine generellen Aussagen zu. Ebenso wurde bisher nicht untersucht, welchen Einfluss die Landschaftsumgebung auf das Vorkommen von Vogelarten in Maisfeldern hat und welche Interaktionen bei den Vögeln zwischen Maisfeldern und anderen Lebensräumen bestehen. Daher soll die Erfassung der Anzahl der Arten und Individuen sowie der Aufenthaltsdauer von Vögeln in Maisfeldern hierbei mit standardisierten Netzfängen zwischen August und Oktober erfolgen. Mittels Fang-Wiederfang-Methode können Daten zur Gewichtsveränderungen von Vögeln in Maisfeldern erhoben und damit Aussagen zu einer möglichen Veränderung der Fitness der Vögel gemacht werden. Ergänzend soll die Verfügbarkeit von Nahrung in Maisfeldern für Vögel durch die Erfassung der Arthropoden-Biomasse ermittelt werden. Diese Daten sind notwendig, um wichtige Rückschlüsse zur Attraktivität und damit zur Bedeutung des Maisfeldes als Habitat und Rastlebensraum für Vögel ziehen zu können. Um die exakte Nutzungsdauer von Vögeln in Maisfeldern und mögliche Interaktionen zwischen Maisfeldern und angrenzenden Lebensräumen herauszufinden, soll erstmals eine Raumnutzungsanalyse von ausgewählten Vogelarten mit Hilfe der automatisierten Radiotelemetrie durchgeführt werden. Hiermit können zeitliche Nutzungsmuster und Habitatpräferenzen der Vögel im Mais ermittelt werden. Aufgrund der Ausweitung des Maisanbaus in den letzten Jahren sind die Ergebnisse des Projektes von großer gesellschafts- und umweltpolitischer Relevanz. Sie können die Grundlage sein, um dessen Bedeutung für Vögel und damit für einen wichtigen Teil der Biodiversität zu bewerten. So sollen Schwellenwerte zum maximalen Flächenanteil des Maisanbaus in einer Region aufgezeigt werden bis zu denen die Biodiversität profitiert.

Anbau heimischer Wildpflanzen als Nutzpflanzen in semi-ariden Gebieten

Es gibt in der suedlichen Kalahari eine Reihe von Wildpflanzen, die von Einheimischen zur Ernaehrung von Tier und Mensch genutzt werden. Ueber den gezielten und kontrollierten Anbau und die damit moegliche Ertragssteigerung durch flankierende Massnahmen ist bisher nichts bekannt. Auf der Farm Avontuur 120 km nordoestlich von Kuruman soll der Anbau von Tylosema esculentum und Vigna lobatifolia erprobt werden. In den letzten Jahren hat der Farmer eine spezielle Technik zur Speicherung von Bodenwasser entwickelt, dessen Eignung fuer den Anbau dieser Pflanzen geprueft werden soll. Tylosema esculentum ist eine ausdauernde Leguminose, deren Samen genutzt werden. Vigna lobatifolia ist eine einjaehrige Leguminose, deren Wurzelknollen gemessen werden.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), Verständnis von Wolken und Niederschlag auf der Meter-Skala mit HALO und ICON – Luftmassentransformation in der Arktik

Die Entwicklung arktischer Luftmassen ist wichtig für die Entstehung und Beständigkeit von Wolken und Niederschlag. Zwei Phänomene – warme und feuchte Einflüsse aus dem Süden sowie kalte und trockene Strömungen aus dem Norden – verursachen besonders starke und schnelle Änderungen in den Luftmassen. Während dieser Ereignisse ändern sich die Zustände z.B. der Wolken, der Stabilität und des Feuchtebudgets sowohl räumlich als auch zeitlich. Aufgrund dieser schnellen Änderungen sowie den generellen arktischen Bedingungen mit niedrigen und oft starken Inversionen, ist es schwierig die Prozesse mit globalen Modellen mit einer groben Auflösung sinnvoll wiederzugeben. Um die entscheidenden Prozesse sowohl besser zu erfassen als auch zu parameterisieren, wird in diesem Projekt eine Kombination aus detaillierten Beobachtungen mit dem HALO Flugzeug und hoch-aufgelösten Simulationen mit dem ICON-LEM verwendet. Durch die lange Reichweite des HALO Flugzeuges wird es möglich sein dasselbe Ereignis mehrmals zu messen und dadurch einen breiten Einblick in die Struktur der Luftmasse zu bekommen. Darüber hinaus wird es durch die Lagrangsche, d.h. mit der Strömung mitbewegte, Flugstrategie möglich sein, die zeitliche Entwicklung der Luftmassen während der Ereignisse zu erfassen. Durch lokale Verfeinerungen um den tatsächlichen Flug herum wird die Auflösung des ICON-LEM Setups zwischen 1 km und 100 m variieren. Mit dieser einzigartige Kombination von Flugzeugbeobachtungen und hochauflösender Modellierung wird es möglich sein, das Feuchtebudget während der beobachteten warmen und kalten Einströmungen abzuschätzen. Anhang dieser Abschätzung können anschließend offene Fragen wie die Effizienz des Niederschlages sowie deren Einfluss auf die Beständigkeit der arktischen Mischphasenwolken untersucht werden. Während die Lagrangsche Flugstrategie es ermöglicht neue und einzigartige Forschungsfragen zu untersuchen, stellt sie die Flugplanung vor eine große Herausforderung, da eine gute Abschätzung der Luftströmungen unerlässlich sein wird. Teil dieses Projekts ist es deshalb auch die Flugplanung durch hochaufgelöste Vorhersagen und die Verfolgung bestimmter Luftmassen zu unterstützen. Insbesondere die Berechnung mehrerer Trajektorien wird es ermöglichen die verbleibenden Unsicherheiten abzuschätzen und sinnvolle Flugmuster vorzuschlagen. Die vorgeschlagene Kombination von Flugzeugbeobachtungen und hochauflösender Modellierung wird zu einem besseren Verständnis der Änderungen im Feuchtebudget und der Erhaltung von Mischphasenwolken während der feuchten sowie kalten Luftströmungen in der Arktis führen.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1374: Biodiversitäts-Exploratorien; Exploratories for Long-Term and Large-Scale Biodiversity Research (Biodiversity Exploratories), Teilprojekt: Auswirkungen von De-Intensivierung der Landnutzung auf Mikroorganismen des Methankreislaufs und die Methan-Senkenfunktion in Grünländern

Methan (CH4) ist das zweitwichtigste Treibhausgas und trägt wesentlich zur globalen Erwärmung bei. Im Jahr 2021 wurden weltweit politische Anstrengungen beschlossen, um die stark angestiegenen Methanemissionen einzudämmen. Das Bodenmikrobiom ist die wichtigste terrestrische Methansenke und stark von der Landnutzung beeinflusst. Eine große Herausforderung für die Landwirtschaft ist die Anpassung der Landnutzungsintensität von Grünländern, um produktive und gleichzeitig nachhaltige Produktionssysteme zu gewährleisten. Zwei grundlegend unterschiedliche Gruppen von Mikroben sind für den CH4-Kreislauf entscheidend. Methanotrophe Bakterien wirken als biologische Senke, indem sie atmosphärisches CH4 oxidieren, während methanogene Archaea in anoxischen Zonen, Aggregaten und tieferen Bodenschichten Methan produzieren. Im Rahmen des vorangegangenen Projekts haben die Partner (1) die negativen Auswirkungen von hoher Landnutzungsintensität auf methanotrophe Bakterien in Grünlandböden und (2) die hohe saisonale Dynamik des Mikrobioms aufgezeigt, die entscheidet, ob Grünland eine Quelle oder eine Senke für CH4 ist. Im Rahmen des neuen Projektantrages MetGrass werden wir daher die Auswirkungen einer geringeren Intensität der Grünlandnutzung auf Methanotrophe und Methanogene untersuchen. Hierfür werden wir uns an den etablierten gemeinsamen Grünlandexperimenten REX und LUX beteiligen. Wir werden vier komplementäre Hypothesen testen, mit den übergeordneten Zielen, festzustellen, (1) wie die De-Intensivierung zu Veränderungen in der Artenzusammensetzung und Abundanz von Methanotrophen und Methanogenen führt, (2) wie dies mit veränderten Methanflüssen zusammenhängt und (3) wie schnell diese Veränderungen sind. In Arbeitspaket (AP) 1 werden wir die langfristigen Erholungseffekte der CH4-Senkenfunktion und der Methanotrophen in Grünlandböden nach einer De-Intensivierung untersuchen. WP2 untersucht die kurzfristigen Reaktionen von Methanotrophen und Methanogenen auf einzelne Bewirtschaftungsmaßnahmen (z. B. Düngung und Mahd). In WP3 wollen wir ein mikrobiombasiertes Vorhersagemodell für Methanflüsse in Grünlandböden entwickeln. WP4 wird den Kipp-Punkt der Methan-Senkenfunktion eines Grünlandbodens bei steigenden Düngungsraten identifizieren und dadurch ein mechanistisches Verständnis der zugrunde liegenden Mikrobiomdynamik liefern. Wir werden eine einzigartige Kombination methodischer Ansätze anwenden, die den interdisziplinären Charakter des MetGrass-Teams widerspiegelt. MetGrass wird in der Lage sein, (a) drängende Fragen zu den Auswirkungen einer De-Intensivierung der Landnutzung auf die funktionelle Vielfalt und Aktivität dieser wichtigen Bodenmikroorganismen in Grünländern zu beantworten und (b) die Grundlage für die Verbesserung der Grünlandbewirtschaftung im Hinblick auf eine nachhaltige Landnutzung zu liefern.

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