Ein Vergleich der Artendiversität von antarktischen und arktischen Cyanobakterienmatten (Cyanomatten) durch unsere Arbeitsgruppe weist auf eine überraschend hohe Übereinstimmungsrate der Arten hin (Kleinteich et al. 2017). Da es höchst unwahrscheinlich ist, dass sich diese Arten unabhängig voneinander in beiden polaren Regionen entwickelten, wird vermutet, dass Vögel oder Aerosole den Transport von Cyanomatten von der Arktis in die Antarktis ermöglichen. Entsprechend untersucht dieses Projekt den Einfluss des Klimawandels auf die potentielle Etablierung von Temperatur-toleranteren, nicht-endemischen Cyanobakterien (Xeno-Cyano) und deren Parasiten (Xeno-Parasiten) in antarktischen Gebieten und welche Konsequenzen dies für das antarktische Cyanomatten-Ökosystem hat. Wir konnten durch frühere Experimente den Einfluss von erhöhter Temperatur auf die Artendiversität und Toxinproduktion in antarktischen Cyanomatten nachweisen (Kleinteich et al. 2012). Da antarktische Gebiete einem kontinuierlichen Verlust der Eisdecke ausgesetzt sind, liegt die Vermutung nahe, dass nicht-endemische Cyanobakterien bisher unbesiedelte Gebiete erschließen bzw. werden endemische Cyanobakterien aufgrund ihrer schlechteren Anpassung an nicht-endemische Parasiten aus bereits besiedelten Gebieten verdrängt. Entsprechend hat dieses Projekt vier Hauptziele: Fest zu stellen ob 1.) sich in historischen Cyanomatten (1902, Scott Expedition) und den letzten 30 Jahren (1990, 1999/2000, 2010, 2021/2022) aus Rothera, Byers Halbinsel und McMurdo diese Xeno-Cyano und -Parasiten nachweisen lassen; 2.) Cyanomatten aus Spitzbergen eine vergleichbare Speziesverteilung (Cyanobakterien, Viren und Pilze) aufweisen wie auf der antarktischen Halbinsel (vermuteter Haupteintragungsort arktischer Spezies über Aerosole oder Vögel); 3.) eine Temperaturerhöhung durch Plexiglasabdeckung in den Cyanomatten auf Rothera und Byers zu einer Veränderung der Cyanodiversität, Toxinproduktion und verstärkt Parasitierung durch Viren und Pilze führt; und 4.) die Infektion mit arktischen Cyanomatten und Temperaturerhöhung bei antarktischen Cyanomatten im Labor nachweislich zu Veränderungen der endemischen Cyanomattendiversität führt. Die Diversitätsanalyse der Cyanomatten erfolgt durch Illumina (16S, ITS, g20 Gene) und Shotgun Sequenzierung. Die Abundanz von Viren und Pilzen wird durch ddPCR bestimmt und der Nachweis der Cyanotoxine erfolgt durch PCR, ELISA und UPLC-MS/MS. Die erhobenen Daten dürften die Eroberung und hiermit profunde voranschreitende Veränderung des antarktischen Cyanomattensystems durch nicht-endemische Spezies nachweisen. Durch die SARS-Cov2 Pandemie konnte die Hypothese, dass Vögel die Vektoren von Cyanomatten-Material sind, nicht getestet werden. Dennoch werden wir Cyanomatten aus unmittelbarer Nähe zu Vogelnistplätzen in Spitzbergen untersuchen. GPS-tracking Daten sollten mögliche Zusammenhänge zwischen Vogelmigration und der Verbreitung nicht-endemischer Cyanos und ihrer Parasiten aufdecken.
Untersuchung der Bestandesgroesse, der Produktivitaet und der Habitatnutzung von Saebelschnaebler, Seeregenpfeifer, Flussregenpfeifer und Flussseeschwalbe.
In cooperation with FEEM in Italy, JGCR Institute in the USA, ERI and the Tsinghua University in China PIK scientists set up a model-based analysis of the economy of climate policies targeting at carbon dioxid stabilization at 450 and 550 ppm. The aim of this project is to provide a portfolio of roadmaps for establishing sustainable energy systems that also shows options for ambitious aims in climate policy. PIK coordinates the project and takes part with the REMIND model. Overview: The Roadmaps towards Sustainable Energy futures (RoSE) project aims to provide a robust picture on energy sector transformation scenarios for reaching ambitious climate targets. A broad and systematic exploration of decarbonization scenarios for the energy system is indispensable for better understanding the prospects of achieving long-tern climate protection targets. RoSE is assessing the feasibility and costs of climate mitigation goals across different models, different policy regimes, and different reference assumptions relating to future population growth, economic development and fossil fuel availability, in order to provide vital insights into the overarching policy question: What are robust roadmaps for achieving a sustainable global energy future?
Änderungen in der Nutzung der Salzmarschen haben zu Veränderungen der Brutvogelgemeinschaften geführt. Diese Veränderungen sind jedoch nicht einheitlich, so dass weitere Untersuchungen notwendig sind, um den Einfluss von Vegetationsänderungen auf die Brutvogelgemeinschaften besser verstehen zu können. Im Teilprojekt BRUTVÖGEL des BASSIA-Projektes sollen diese Änderungen der Brutvogelgemeinschaften in Abhängigkeit von Nutzungsänderungen und damit einhergehendem Wandel in der Vegetation untersucht werden. Bei den untersuchten Arten handelt es sich um Austernfischer (Haematopus ostralegus), Säbelschnäbler (Recurvirostra avosetta), Lachmöwe (Larus ridibundus) sowie Fluss- und Küstenseeschwalbe (Sterna hirundo und Sterna paradisaea). In einer ersten Feldphase werden die Gelege dieser Arten punktgenau kartiert und hinterher mit der Vegetation im GIS verschnitten. Anschließend werden hieraus Modelle zur räumlichen Verteilung der Arten im Verhältnis zur Vegetation generiert. Zusätzlich werden die gefundenen Gelege vermessen, um das Legedatum zu berechnen und somit die zeitliche Hierarchie der Habitat- und Strukturpräferenzen aufzuzeigen. Weiterhin werden Daten zur Vegetation an den Gelegestandorten sowie an Zufallspunkten erhoben, um kleinräumige Unterschiede in der Vegetation besser sichtbar zu machen. Die entwickelten Modelle werden im darauffolgenden Jahr auf weitere Flächen übertragen, auf denen ebenfalls Brutvogelkartierungen durchgeführt werden. Diese erhobenen Brutvogeldaten werden anschließend dazu verwendet, die Modelle zu validieren und zu verbessern. Für das dritte und letzte Jahr ist dann die Anwendung des Modells auf die vorhandenen Brutvogeldaten der letzten 20 bis 30 Jahre geplant, um rückwirkend Veränderungen in den Brutbeständen durch Nutzungs-/Vegetationsänderungen zu erklären und zukünftige Trends prognostizieren zu können.
Die Übergangszone zwischen Grundwasserleitern und Fließgewässern ist ein Schlüsselkompartiment unserer Hydrosphere. Auf Landschaftsebene kann die gesamte Flußaue als Grenzzone angesehen werden wohingegen auf kleineren Skalen nur das Flussbett, in dem sich Oberflächenwasser und Grundwasser mischen, als Grenzzone angesehen wird; diese Grenzzone heißt hyporheische Zone. Die hyporheische Zone ist von herausragender Bedeutung für die ökologischen Funktionen von Fließgewässern, ein natürlicher Bioreaktor maßgeblich verantwortlich für die enorme Selbstreinigungskraft von Fließgewässern und ein wichtiges Habitat für verschiedene aquatische Organismen. Unser Forschungsschwerpunkt ist das Verständnis der hydrodynamischen und biogeochemischen Prozesse in dieser Zone sowie die Kopplung dieser Prozesse mit Geomorphologie, Mikrobiologie und Ökologie. Unser Methodenspektrum umfasst eine Vielzahl von innovativen, teilweise innerhalb der Arbeitsgruppe entwickelten Messtechniken, um die hydrodynamischen und biogeochemischen Prozesse mit hoher räumlicher Auflösung zu erfassen. Dazu gehören Heiz-Puls-Sensoren, Thermolanzen, die faseroptische Temperaturmessung, 2-dimensionale Porenwassersammler und Ultrafiltrationssammler. Mit der Temperatur als Tracer können wir Einblicke in Transportprozesse und Fließpfade sammeln, die die Grundlage für Untersuchungen der biogeochemischen Umsatzprozesse entlang von Fließpfaden darstellen. Im Zentrum dieser biogeochemischen Untersuchungen stehen die wichtige Nährstoffe wie die verschiedenen Stickstoff-Spezies, Phosphat und Substanzen, die eng mit dem Umsatz von Stickstoff und Phosphat gekoppelt sind. Auf allen Skalen von Zentimetern bis mehreren Hundert Metern gibt es enorme Heterogenitäten von sowohl der hydrodynamischen als auch der biogeochemischen Bedingungen. Ein besonderer Schwerpunkt unserer Arbeit ist die Frage, wie man mit dieser Heterogenität umgehen soll und wie man sie berücksichtigt, wenn man Ergebnisse von einer Skala auf eine andere Skala überträgt. In Kooperation mit Wissenschaftlern von vielen anderen Institutionen haben wir das hyporheische Netzwerk (www.hyporheisches-Netzwerk.de) gegründet. Ziel ist es, dass Verständnis der hyporheischen Zone durch intensiven wissenschaftlichen Austausch sowohl was Methoden als auch Fachwissen angeht zu fördern durch regelmäßige Workshops, eine webbasierte Plattform und die gemeinsame Arbeit an Schlüsselstandorten. Ebenfalls in Kooperation mit anderen Einrichtungen untersuchen wir Verhalten und Rückhalt von organischen Spurenschadstoffen, insbesondere Arzneimitteln, im Flussbett und den Aufstieg von salzhaltigem Tiefenwasser in Süßwasserstockwerke. Während der letzten Jahre haben wir neben Untersuchungen an deutschen Fließgewässern (Spree, Erpe, Schlaube) auch am Tern (UK) gearbeitet.
Zu den wichtigsten Ursachen für den von Jahr zu Jahr stark schwankenden Bruterfolg von Seevögeln gehört die wechselnde Ernährungssituation. Bedeutende Nahrungsfischarten im Wattenmeer sind Hering, Sprott, Sandaal, Stint, Witttling und Kabeljau -Arten, die auch von hohem fischereibiologischem Interesse sind. Die Verfügbarkeit der Nahrungsfische ist in erster Linie durch deren Abundanz bestimmt, darüber hinaus hängt der Jagderfolg und damit die Nahrungsaufnahme- und Fütterrate der Seevögel von den Gezeiten und dem Wetter ab. Flussseeschwalben fliegen je nach Tide verschiedene Ernährungsgebiete im Wattenmeer an auch ihre Nahrungszusammensetzung ändert sich tide- und wetterabhängig. Dem Verhalten dürften verschiedene Verteilungsmuster der Schwarmfische in Abhängigkeit von Umweltparametern zugrunde liegen, über die jedoch nur wenig bekannt ist. Der Bestand der Seeschwalben im gesamten Wattenmeer stagniert sei mehreren Jahren oder ist sogar rückläufig, wie bei der Flussseeschwalbe, deren größte deutsche Brutkolonie auf Minsener Oog seit 2002 keinen Reproduktionserfolg mehr hatte. Das hier vorgestellt Projekt soll die Ökologie der für Seevögel und die Fischerei bedeutenden, pelagischen Fische des Niedersächsischen Wattenmeeres untersuchen sowie den Bezug des Ernährungsverhaltens der Seeschwalben zur Verteilung und Häufigkeit der Fische klären. Damit liefert es für den Artenschutz wichtige Erkenntnisse über die Dynamik der charakteristischen Lebensgemeinschaften des Wattenmeeres und entwickelt methodische Voraussetzungen für Langzeitdatenserien über Kleinfische an der Küste. Das Forschungsvorhaben hat zwei Schwerpunkte: A. Die Untersuchung der Ökologie wichtiger Nahrungsfische (Atlantischer Hering Clupea harengus, Atlantischer Sprott Sprattus sprattus, Kleiner Sandaal Ammodytes tobianus, Stint Osmerus eperlanus, Wittling Merlangius merlangus, Atlantischer Kabeljau Gadus morhua) von Seevögeln im Wattenmeer. Hierzu sollen folgende Fragestellungen bearbeiten werden: A.1.-A.5. B. Im zweiten Forschungsschwerpunkt soll die Ernährungsstrategie von Seeschwalben während der Jungenaufzucht in Beziehung zur Ökologie ihrer Beutefische untersucht werden. Hierzu sollen in ausgewählten Nahrungsgebieten synchron die räumlich-zeitlichen Verteilungsmuster von Fischen und jagenden Seeschwalben sowie deren Fangerfolg festgestellt werden. Zu beantworten sind folgende Fragen: B.1.-B.3.
Monolithische Aerogele mit Wärmeleitfähigkeiten im Bereich von 12 - 20 mW/(m*K) haben ein grosses Potenzial als Hochleistungsdämmstoff, sind aber nicht in Form eines eigenstabilen, bearbeitbaren Dämmmaterials einsetzbar. Eine Kombination von guten strukturellen und wärmetechnischen Eigenschaften soll durch die Armierung mit mineralischen Fasern erreicht werden. Erste Versuche zeigen, dass modifizierte Sol-Gel-Prozesse zur Herstellung von Aerogelen in einer Steinwollefaserstruktur möglich sind. Ziel ist die Entwicklung eines kostengünstigen Herstellungsverfahrens für faserarmierte Aerogele und entsprechende Produkte für den Baubereich.
Bei langlebigen Voegeln sind die Prozesse der Rekrutierung der Jungtiere in die Population unzureichend bekannt. Sie sollen an einer logistisch einmaligen Kolonie der Flussseeschwalbe untersucht werden, deren Fluegglinge seit 1992 komplett mit Transpondern markiert und zeitlebens identifizierbar sind. Mit dem mit Rufe der DFG etablierten Antennensystem werden geburtsortstreue Prospektoren und Rekruten Jahr fuer Jahr automatisch registriert und gewogen, so dass Prospektions- und Rekrutierungsrate, Alter, Kondition und raeumlich-zeitliche Anwesenheitsmuster mit natalen Charakteristika (Schluepftermin, Schluepfreihenfolge, Koerpergewicht, Geschwisterzahl, Geschlecht, Guete des Jahrgangs, Alter der Eltern u.a.) verschnitten werden koennen. So lassen sich die Merkmale ermitteln, die Prospektoren und Rekruten auszeichnen. Ausserdem sollen Fitnesskonsequenzen des Rekrutierungsalters untersucht werden.
Die fortschreitenden Flaechen- und Sandmassenverluste auf der Dueneninsel Scharhoern durch Erosion bedrohten die Brutplaetze gefaehrdeter Seevoegel (z.B. Seeschwalben). Zur Erhaltung und Foerderung dieser Brutplaetze und 'Zum-laufen-lassen' der Dynamik der geomorphologischen Prozesse auf Scharhoern wurde im Juli 1989 Nigehoern aufgespuelt. Zur Dokumentation und Erfolgskontrolle wurde das Biomonitoring-Programm durchgefuehrt, um die faunistische Besiedlung anhand der Voegel und ausgewaehlter Insektengruppen und die Entwicklung der Vegetation zu verfolgen.
General Information: Polar Perspectives is a pilot multimedia project with a global multidisciplinary content. Polar issues of importance to our future will be presented in a joint effort by Europe's top photogrammetry and geography experts, researchers from a large number of disciplines, and imminent multimedia producers. Polar perspectives consists in 4 parts, all closely related to each other: 1) Polar Interactive Theatre: A presentation of satellite derived imagery combined with animations in a number of special polar and global stories, e.g. Ozone Depletion, Polar Topography, Sea Ice Fluctuations, Arctic and Antarctic Explorers, Ice Ages, Pole-to-Pole Migration of the Arctic Tern, etc. This innovative theatre will be integrated with a science exhibition, first to be shown in Bonn, later to travel to other European countries. The target audience will be the European public, schools, teachers, the science community. 2) Polar CD-ROM: This part of the project will include and expand what is shown in the Polar Interactive Theatre. Moreover, it will include other multimedia material from the exhibition, e.g. a presentation of the Pole-to-Pole ocean currents. It will also include and expand the exhibition encyclopeadia catalogue, and present artefacts shown in the exhibition. The target audience will be the educational market, and the public worldwide. 3) Polar Internet Service: To expand the public's chance to reach the information presented in 1 and 2 above, an educational internet service will be offered. Its main target group is schools. Teachers will be involved in creating the format of this service. 4) Geoinformatics Conference: A conference that will give the European interested parties an opportunity to discuss co-operation and markets for advanced geoinformatics. Targets groups for this conference are the science community, politicians, public administrators, geoinformatics specialists, multimedia industry, et al. Prime Contractor: Kunst- und Ausstellungshalle der Bundesrepublik Deutschland; Bonn; Germany.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 11 |
| Europa | 1 |
| Kommune | 1 |
| Land | 2 |
| Schutzgebiete | 1 |
| Wissenschaft | 7 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 11 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 11 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 9 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 10 |
| Webseite | 1 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 9 |
| Lebewesen und Lebensräume | 11 |
| Luft | 7 |
| Mensch und Umwelt | 11 |
| Wasser | 8 |
| Weitere | 11 |