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Strandmüllerfassungen und -reinigung

Kurzbeschreibung OSPAR Strandmüllerfassungen, Grundlagenforschung zur Müllbelastung. Ergebnisse Auswahl: siehe Website. Fleet, D. M. (2003). Untersuchung der Verschmutzung der Spülsäume durch Schiffsmüll an der deutschen Nordseeküste. Berlin, Umweltbundesamt, UFOPLAN FAZ 202 96 183: 166 pp Fleet, D. M. (2007). Untersuchungen der Verschmutzung der Spülsäume durch Schiffsmüll an der deutschen Nordseeküste - Auswertung der regelmäßigen Untersuchungen der Verunreinigung der Spülsäume durch den Schiffsverkehr auf Kontrollstrecken der Nordsee. Förderungskennzeichen/UFOPLAN FKZ 204 96 100, Umweltbundesamt Berlin: 74 S

Ausbreitungsprozesse, Diasporenverfügbarkeit und Diversität in Flusstal-Landschaften (AuDiD)

Die Diversität von Pflanzenbeständen wird vor allem durch abiotische Standortbedingungen, biotische Interaktionen, das Störungsregime und auch die Diasporenverfügbarkeit beeinflusst. Welche Rolle die einzelnen Faktoren und deren unterschiedliche Kombination quantitativ für die Entstehung und Erhaltung von Diversität haben, ist bislang unklar und wird in dem beantragten Forschungsvorhaben modellhaft für die niedermoorgeprägte Grünlandvegetation nordwestdeutscher Flusstal-Landschaften analysiert. In regelmäßig überfluteten Grünlandbeständen kommt der hydrochoren Ausbreitung eine besondere Rolle für die Diasporenverfügbarkeit zu. Dabei sind die Einflussfaktoren für die Quantität und die Artenzusammensetzung des Diasporentransports in Fließgewässern sowie dessen zeitliche und räumliche Variabilität noch weitgehend unverstanden. Unbekannt ist, ob und in welchem Ausmaß transportierte Diasporen während Überflutungsereignissen sedimentieren, in Spülsäumen akkumulieren und vor allem ob diese sedimentierten Diasporen unter den aktuellen standörtlichen Gegebenheiten und Nutzungsverhältnissen tatsächlich einen Einfluss auf die Artenzusammensetzung und Diversität der Pflanzenbestände haben. Untersuchungen sowie Freilandexperimente zu diesen Fragen sollen die Bedeutung der Hydrochorie für die Grünlandvegetation von Flusstallandschaften aufzeigen. In (faktoriellen) Freilandexperimenten werden Effekte der Diasporenverfügbarkeit, der Standortbedingungen und der Nutzungsverhältnisse sowie des Störungsregimes auf die Artenzusammensetzung und -vielfalt analysiert und deren Interaktion untersucht.

INSPIRE Lebensräume und Biotope in Deutschland - Lebensraumtypen Meere und Küsten - Verbreitung

Der INSPIRE Dienst Lebensräume und Biotope in Deutschland - Lebensraumtypen Meere und Küsten - Verbreitung stellt bundesweite Verbreitungsdatensätze gemäß den Vorgaben der INSPIRE Richtline Annex III Thema bereit. Die Verbreitungsdaten wurden vom Bundesamt für Naturschutz aus Daten der Bundesländer und des Bundes zum Zweck der Erstellung des nationalen Berichts nach Art. 17 der FFH-Richtlinie zusammengeführt. Die Ursprungsdaten wurden von den Bundesländern nach den Anforderungen der EU für den nationalen FFH-Bericht nach Art. 17 der FFH-Richtlinie bereitgestellt. Die Informationen beziehen sich in der Regel auf den Zeitraum von 2000 bis 2012. Für einzelne Lebensraumtypen können abweichende Zeiträume berücksichtigt worden sein. Konkrete Informationen hierzu sind den sachlichen Berichtsdaten unter Ziffer 1.1.3 zu entnehmen (https://www.bfn.de/nationale-ffh-berichte).

INSPIRE Lebensräume und Biotope in Deutschland - Lebensraumtypen Meere und Küsten - Vorkommen

Der INSPIRE Dienst INSPIRE Lebensraum und Biotope in Deutschland - Lebensraumtypen Meere und Küsten - Vorkommen stellt bundesweite Vorkommensdatensätze gemäß den Vorgaben der INSPIRE Richtline Annex III Thema bereit. Die Vorkommensdaten wurden vom Bundesamt für Naturschutz aus Daten der Bundesländer und des Bundes zum Zweck der Erstellung des nationalen Berichts nach Art. 17 der FFH-Richtlinie zusammengeführt. Die Ursprungsdaten wurden von den Bundesländern nach den Anforderungen der EU für den nationalen FFH-Bericht nach Art. 17 der FFH-Richtlinie bereitgestellt. Die Informationen beziehen sich in der Regel auf den Zeitraum von 2000 bis 2012. Für einzelne Lebensraumtypen können abweichende Zeiträume berücksichtigt worden sein. Konkrete Informationen hierzu sind den sachlichen Berichtsdaten unter Ziffer 1.1.3 zu entnehmen (https://www.bfn.de/nationale-ffh-berichte).

Schatz an der Küste - Nachhaltige Entwicklung zum Schutz der biologischen Vielfalt in der Region Vorpommersche Boddenlandschaft und Rostocker Heide, Teilvorhaben: Spielplatz der Küstendynamik und Angebote zur Erlebbarkeit von Strandlebensräumen

Mit dem Verbundvorhaben 'Schatz an der Küste - Nachhaltige Entwicklung zum Schutz der biologischen Vielfalt in der Region Vorpommersche Boddenlandschaft und Rostocker Heide' soll mit einer Vielzahl verschiedener Maßnahmen des Naturmanagements, der Kommunikation und Besucherlenkung zur Förderung der biologischen Vielfalt im Hotspot 29 beigetragen werden. Durch Naturmanagementmaßnahmen sollen Küstenlebensräume wiederhergestellt und nachhaltig genutzt werden. Die Kommunikationsmaßnahmen zielen darauf ab, die Identifikation der Bevölkerung mit den Naturschätzen im Hotspot zu steigern und eine naturverträgliche Besucherlenkung zu entwickeln. Zur Schaffung und Steigerung der Verbundenheit von Kindern und Jugendlichen mit ihrer Hotspot-Region ist die Entwicklung und Durchführung von verschiedenen schulischen Angeboten zum Thema 'biologische Vielfalt der Spülsäume und Primärdünen' vorgesehen. Ein Großteil der Küste im Hotspotgebiet ist freien dynamischen Prozessen überlassen. Mit dem Bau eines Spielplatzes sollen diese küstendynamischen Prozesse erlebbar gemacht werden. Innovative Spielelemente verdeutlichen die Auswirkungen der Elemente auf die Landschaft und zeigen daraus resultierende Gefahren und Risiken auf.

Global Browning and Greening Trends

Remotely sensed vegetation indices are widely used to detect greening and browning trends; especially the global coverage of time-series normalized difference vegetation index (NDVI) data which are available from 1981. Seasonality and serial auto-correlation in the data have previously been dealt with by integrating the data to annual values; as an alternative to reducing the temporal resolution, we apply harmonic analyses and non-parametric trend tests to the GIMMS NDVI dataset (1981-2006). Using the complete dataset, greening and browning trends were analyzed using a linear model corrected for seasonality by subtracting the seasonal component, and a seasonal non-parametric model. In a third approach, phenological shift and variation in length of growing season were accounted for by analyzing the time-series using vegetation development stages rather than calendar days. Results differed substantially between the models, even though the input data were the same. Prominent regional greening trends identified by several other studies were confirmed but the models were inconsistent in areas with weak trends. The linear model using data corrected for seasonality showed similar trend slopes to those described in previous work using linear models on yearly mean values. The non-parametric models demonstrated the significant influence of variations in phenology; accounting for these variations should yield more robust trend analyses and better understanding of vegetation trends.

Methoden zur Isolierung von Mikroplastikpartikeln aus Sedimentproben

Die Verschmutzung der marinen Umwelt durch Kunstoffabfälle erfährt zunehmende wissenschaftliche und umweltpolitische Aufmerksamkeit. Über Abwassersysteme, Flüsse, durch den Wind oder menschliche Unachtsamkeit gelangen Kunststoffabfälle in die Meere. Diese können unter Sonnenstrahlung und mechanischer Beanspruchung zu kleinen Mikropartikeln zerfallen. Die genaue Menge von Mikroplastik in der marinen Umwelt ist nicht bekannt. Auch wenn die Anzahl der Studien zu Mikroplastik stetig ansteigt, sind noch viele Fragen in Bezug auf die Menge, die Verteilung, den weiteren Abbau und die Auswirkungen auf Tiere und Menschen offen. Im Rahmen dieses Projektes wurden im März und August 2017 das Vorkommen und die Menge von Mikroplastik an Stränden Sloweniens untersucht und mit einer Studie aus dem Jahr 2012 verglichen (Laglbauer et al. 2014). Im Spülsaum der Strände wurden Sedimentproben in Abständen von 10 m entnommen. Dabei wurden mit Hilfe eines Metallrohrs (Ø 12,5 cm) eine Sedimentprobe abgesteckt, mit einem Metalllöffel bis in eine Tiefe von 4 cm aushoben, in eine Aluminiumschale überführt und mit Alufolie umwickelt. Im Labor wurden die Mikroplastikpartikel mit Hilfe von Dichtetrennung aus dem Sediment extrahiert. Kunststoffe besitzen eine geringere Dichte als Sedimentpartikel und steigen in Salzlösungen mit einer höheren Dichte an die Oberfläche. Aufgestiegene Partikel wurden mit Glaspipette aufgenommen, auf einem 100 mym Metallfilter aufgefangen und mikroskopisch untersucht. Mutmaßliche Mikroplastikpartikeln wurden fotografiert, ihre Eigenschaften (z.B. Form, Farbe) notiert und chemisch-physikalisch mittels Infrarotspektrometrie (ATR-FTIR) nach Polymertyp analysiert. Auch Kontamination im Bereich des Arbeitsplatzes wurde mit einem Filter in einer Petrischale kontrolliert. Die Konzentration der visuell identifizierten Mikroplastikpartikel war in meiner Untersuchung (2017) deutlich geringer als im Sommer 2012 (Laglbauer et al. (2014). Im Sommer 2017 war die Anzahl der Mikroplastikpartikel höher als im Frühjahr 2017. Die häufigsten Mikroplastikpartikel waren Fasern, Folien und Fragmente. Die chemisch-physikalische Analyse der Mikroplastikpartikel ergab hauptsächlich Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) und Nylon 6. In den Kontrollen wurden keine Mikroplastikpartikel gefunden. Die Belastung der untersuchten slowenischen Strände durch Mikroplastik war sehr gering. Es traten jedoch saisonale Unterschiede auf, die auf erhöhte Tourismusaktivitäten im Sommer zurückzuführen sein können. Mögliche weitere Belastungsfaktoren können Industrie, Aquakultur, Schiffs- und Straßenverkehr und Landwirtschaft sein. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass bei der neuerlichen Untersuchung nach fünf Jahren deutlich weniger Mikroplastikpartikel nachgewiesen wurden als noch im Jahr 2012. Diese positive Entwicklung weist auf ein besseres Umweltbewusstsein der Besucher aber auch auf eine effektive Reinigung der Strände hin.

Verbessertes Feuerrisiko-Management durch Integration von C-/ X- Band SAR Erdbeobachtungsdaten und Umwelt-Modellierung in Kanada

Das beantragte Vorhaben soll ein verbessertes Feuerrisiko-Management unter Nutzung von Fernerkundungsdaten unterstützen. Die Methode wird in einem Untersuchungsgebiet in der Provinz Alberta, welches zusammen mit dem Nutzer gewählt wurde, angewendet und getestet. Durch die spezifischen Bedingungen in Kanada (Sonnenstand, Bewölkung) bieten SAR Daten entscheidende Vorteile. C-Band Daten und X-Band Daten werden im Zusammenhang mit Modellierungs-Lösungen für das Feuerrisiko Management in Wert gesetzt. Bei den Feuerereignissen handelt es sich meist um natürliche Vorkommnisse, die durch die lokalen Wetter, Vegetations-, Boden- und Schneebedingungen begünstigt werden. Mit dem Aufbrechen der Schneedecke im Frühjahr und den einsetzenden Austrieb der Vegetation steigt das Risiko für Feuer signifikant. Neben den Zeitpunkt des Verschwindens der Schneedecke sind insbesondere der Zustand des Boden (gefroren / aufgetaut) und der Status der Vegetation ( greening ) von Bedeutung. Dieses multifaktorielle Zusammenwirken soll mittels eines multisensoralen Ansatzes untersucht werden. Es ist beabsichtigt, Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich SAR Methodik und Produktentwicklungen von den Partnern VISTA und Hatfield in zwei kooperierenden Projekten durchzuführen. Dieses ermöglicht, eine synergetische Nutzung der Fernerkundungsdaten anhand der jeweiligen Arbeitsschwerpunkte und Erfahrungen und eine Zusammenwirken der spezifischen Aufgabenbereiche und Kompetenzen der beiden Partner. Neben der Fernerkundung werden auch flächenhafte Modellierungsansätze mit dem Prozessmodell PROMET, verwendet. Hierdurch können Informationen bereitgestellt werden, die aus der Fernerkundung allein nicht zu jedem Zeitpunkt und für jeden Ort zur Verfügung stehen. Durch die Zusammenarbeit werden die Dienste der Partner verbessert, als auch die bestehenden Entwicklungen an neue Fragestellungen angepasst und die Anwendungsbereiche erweitert um zukünftig weitere Dienste zu etablieren.

Global change and biodiversity feedbacks as drivers of the carbon cycle in the plant soil system

Research aims - The aim of this project is to demonstrate whether increased biodiversity and net primary production lead to increased carbon storage in the ecosystem, especially in the largest carbon pool, the mineral soil, and thus reduces the release of greenhouse gases. Climate change (nitrogen deposition, summer droughts, vegetation fire) - We will analyse plant-soil feedbacks in laboratory experiments, using our newly build Multi Isotope labelling in Controlled Environment (MICE) facility, and in three of the field sites (tropical, temperate, boreal) using transplanted model mini-ecosystems. Global change includes many processes, and we focus on three processes, key to the terrestrial carbon cycle, i.e. increasing chronic atmospheric nitrogen deposition, widespread summer droughts, and more frequent wildfires, with yet unknown consequences for the carbon cycle. We will use the MICE facility to manipulate mini-ecosystems (plants and soil from the three field sites) and expose them to four climatic scenarios: todays equivalent climate (corresponding to the site), increased nitrogen deposition, drought and post-fire conditions (by pyrolising the plant biomass). The plant-soil system will be labelled with stable isotopes (13C, 15N) in order i) to investigate the changes in organic matter dynamics when climate changes are applied and ii) to produce highly labelled experimental material that could be traced in the field. We will transplant the manipulated mini-ecosystem, from the MICE facility to the three URPP GCB sites Siberia, Laegeren and Borneo (tropical, temperate, boreal). The mini-ecosystems will contain highly labelled material (13C and 15N in fresh biomass and charred biomass) in order to follow fluxes related to C losses from the soil (CO2 and organic matter dissolved in water), as well as processes involved in the stabilisation of soil C (microbial, physical and chemical mechanisms). Using a large number of replicates will allow us to follow the underlying processes of C stabilisation in soil and vegetation at a high spatial and temporal precision. Biodiversity experiment - We will use the MICE chambers to grow different species of trees and grasses labelled with 13C (and potentially 15N, 18O and 2H) under todays climatic conditions. Then we recombine the different species (1, 2, 4, 8 species) and transplant them to the temperate site at Laegeren. In the field we can follow the total carbon fluxes and the contributions from the isotopically labelled decomposing biomass, and the living biomass.

Glufosinat: Metabolismus in transgenen und nicht-transgenen Pflanzengeweben sowie Schicksal im Boden

Glufosinat (oder Phosphinotricin) ist ein vergleichsweise modernes Herbizid, das seit etwa 25 Jahren in Gebrauch ist. Bei der Verbindung handelt es sich um eine Aminosäure; üblicherweise bezeichnet man das DL-Racemat als Glufosinat, das L-Enantiomer als Phosphinothricin. Die Verbindung ist Teilstruktur eines von den Pilzen Streptomyces viridochromogenes und Streptomyces hygroscopicus produzierten natürlichen Antibiotikums (Tripeptid: L-Alanin-L-Alanin-L-Phosphinothricin). Neben seiner antibakteriellen Wirkung zeigt Glufosinat eine nicht-selektive herbizide Wirkung. Der antibakterielle und herbizide Effekt geht nur vom L-Enantiomer aus; das D-Enantiomer ist inaktiv. Sowohl Glufosinat (Racemat) als auch das Tripeptid (Bialaphos oder Bilanaphos; mit L-Enantiomer) werden als Herbizide vermarktet. Die herbizide Wirkung von Phosphinothricin beruht auf einer Inhibition der Glutaminsynthetase. Glufosinat weist günstige ökotoxikologische Eigenschaften auf, z.B. bezüglich Versickerung, Abbau sowie Toxizität gegenüber Tier und Mensch. Auf Grund dieser Eigenschaften ist Glufosinat ein geeigneter Kandidat zur Herstellung gentechnisch modifizierter Herbizid-resistenter Pflanzen, um Glufosinat auch selektiv - im Nachauflauf - einsetzen zu können. Dazu wurden verschiedene Spezies, wie z.B. die Zuckerrübe, mit dem bar-Gen aus Streptomyces hygroscopicus transformiert. Das bar-Gen codiert für eine Phosphinothricin-N-acetyltransferase, die Phosphinothricin zum nicht herbizid-wirksamen, stabilen N-Acetylderivat umsetzt. Bei entsprechend hoher Expression des bar-Gens resultiert eine Glufosinat-resistente Pflanze. Ein Ziel unseres Forschungsvorhabens war es, den Metabolismus von Glufosinat und der einzelnen Enantiomere (L- und D-Phyosphinothricin) in transgenen und nicht transgenen Pflanzenzellkulturen zu untersuchen. Die transgenen Kulturen, die von der Zuckerrübe (Beta vulgaris) stammten, waren mit dem bar-Gen transformiert, exprimierten demnach die Phosphinothricin-N-acetyltransferase. Sie wurden aus entsprechenden Sprosskulturen initiiert. Daneben wurden nicht-transgene Kulturen von Zuckerrübe, Karotte (Daucus carota), Fingerhut (Digitalis purpurea) und Stechapfel (Datura stramonium) untersucht. In einer zweiten Versuchsserie wurden abgetrennte Sprosse und Blätter von 20 Wildpflanzen auf den Metabolismus von Glufosinat untersucht. Es sollte überprüft werden, ob qualitative und quantitative Unterschiede im Umsatz des Herbizids im Pflanzenreich vorkommen und möglicherweise eine natürliche (teilweise) Resistenz gegenüber Glufosinat existiert. Schließlich wurde das Schicksal des Herbizids im Boden (Abbau, Versickerung) nach Aufbringung des Wirksstoffs in einer handelsüblichen Formulierung auf ein bewachsenes Versuchsfeld im Freiland untersucht.

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