Im Projekt A02 sollen die Auswirkungen der Ingestion von Mikroplastik (MP) -Partikeln an zwei terrestrischen Modellorganismen, dem im Boden lebenden und Substrat-fressenden Kompostwurm Eisenia fetida sowie der Boden-nistenden omnivoren Ameisenart Camponotus floridanus, untersucht werden. Ziel ist es eine systematische Untersuchung der Effekte von MP der am weitesten verbreiteten und damit umweltrelevanten Kunststoffsorten mit unterschiedlichen Morphologien, Größe und Konzentration der Partikel mit zwei terrestrischen Modellorganismen durchzuführen, um die Wirkmechanismen besser verstehen zu können. Sowohl für E. fetida als auch C. floridanus soll untersucht werden, inwieweit sich diese Modell-MP-Partikel mit ihren unterschiedlichen physikalisch-chemischen Eigenschaften auf die Fitness der Modellorganismen auswirken, und zwar sowohl auf phänotypischer Ebene (Mortalitätsrate, Anzahl Nachkommen) als auch auf Transkriptom-, und Proteomebene untersucht werden, um sublethale Stress- oder Immunreaktionen charakterisieren zu können. Zudem sollen mögliche Effekte von MP auf die Aktivität und Diversität des Darmmikrobioms und der Bereitstellung mikrobiell produzierter Gärungsprodukte und anderer Metabolite für den Wirt untersucht werden, denn solche Veränderungen könnten den Wirt indirekt beeinflussen. Wir erwarten, dass die Wirkmechanismen und biologischen Effekte von den chemisch-physikalischen Eigenschaften sowie der Morphologie der MP-Partikel abhängen.
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Die Umweltökonomischen Gesamtrechnungen umfassen mehrere Strom- und Bestandsrechnungen, die ein möglichst umfassendes, übersichtliches, hinreichend gegliedertes quantitatives Gesamtbild der Zusammenhänge zwischen dem wirtschaftlichen Geschehen und dem Zustand sowie den Leistungen der Umwelt geben. Die Ökosystemrechnungen haben zum Ziel, das räumliche Ausmaß, den Zustand, sowie die Leistungen der Ökosysteme für den Menschen systematisch zu erfassen und im Zeitverlauf darzustellen. Die Ökosystemleistung Holzzuwachs ist definiert als der durchschnittliche jährliche Volumenzuwachs an lebenden Bäumen, berechnet aus dem zu Beginn des Jahres vorhandenen Bestand an lebenden Bäumen (wachsender Bestand) abzüglich der durchschnittlichen jährlichen Sterblichkeit. Ältere und weitere Qualitätsberichte finden Sie im Bereich Methoden.
Background and Objectives: The project area is located in the Ashanti Region of Ghana / West Africa in the transition zone of the moist semideciduous forest and tropical savannah zone. Main land use in this region is subsistence agriculture with large fallow areas. As an alternative land-use, forest plantations are under development by the Ghanaian wood processing company DuPaul Wood Treatment Ltd. Labourers from the surrounding villages are employed as permanent or casual plantation workers. Within three forest plantation projects of approximately 6,000 ha, DuPaul offers an area of 164 ha (referred to as Papasi Plantation) - which is mainly planted with Teak (Tectona grandis) - for research purposes. In return, the company expects consultations to improve the management for sustainable timber and pole production with exotic and native tree species. Results: In a first research approach, the Papasi Plantation was assessed in terms of vegetation classification, timber resources (in qualitative and quantitative terms) and soil and site conditions. A permanent sampling plot system was established to enable long-term monitoring of stand dynamics including observation of stand response to silvicultural treatments. Site conditions are ideally suited for Teak and some stands show exceptionally good growth performances. However, poor weed management and a lack of fire control and silvicultural management led to high mortality and poor growth performance of some stands, resulting in relative low overall growth averages. In a second step, a social baseline study was carried out in the surrounding villages and identified landowner conflicts between some villagers and DuPaul, which could be one reason for the fire damages. However, the study also revealed a general interest for collaboration in agroforestry on DuPaul land on both sides. Thirdly, a silvicultural management concept was elaborated and an improved integration of the rural population into DuPaul's forest plantation projects is already initiated. If landowner conflicts can be solved, the development of forest plantations can contribute significantly to the economic income of rural households while environmental benefits provide long-term opportunities for sustainable development of the region. Funding: GTZ supported PPP-Measure, Foundation
The project is part of the COST action FP0603 Forest models for research and decision support in sustainable forest management (http://www.cost.esf.org/index.php?id=143&action number=FP0603) which aims at extending the scope of forest models from growth only to population dynamics and ecophysiology. Rationale: For sustainable forest management over large areas and for simulating different forest functions especially under changing conditions, different aspects of the system forest' must be modelled jointly: ecophysiological/biogeochemical processes, population dynamics, spatial interactions, and horizontal/vertical species stand structure. We develop a forest model with a stand-size grain suitable to be applied on large areas for assessment of, e.g., climate change or management effects on forest functions. This is achieved by merging and if necessary up- and down-scaling model functions of ecophysiological and population dynamical processes contained in existing models (single tree physiology, local scale ecophysiological, empirical forest growth, spatio-temporal forest landscape, and dynamic global vegetation models). Drought is predicted to occur more frequently with climate change, thus the main focus is on drought and the mechanisms how it affects the trees. Research questions: What are the mechanisms by which drought affects trees? Which is the best (sufficiently accurate and efficient) way to model and simulate these mechanisms? How can population dynamics and ecophysiology be combined in a landscape scale model concerning - allocation of water and carbohydrates to trees and organs? - spatial heterogeneity of soil water and trees? Methods: The project builds on the climate-driven forest landscape model TreeMig (Lischke et al., 2006). Process descriptions from various existing models are compiled, evaluated and included into TreeMig. This involves a thorough scaling of process formulations. Drought effects, involving soil water balance, stomata regulation, photosynthesis, CO2 fertilization effects, allocation of carbohydrates, dynamics of reserve pools and the relationship between these and regeneration, growth and mortality are studied in literature and other models and included into MEPHYSTO.
*Der Gesundheitszustand der Bäume im Schweizer Wald wird seit 1985 mit der Sanasilva-Inventur repräsentativ erfasst. Die wichtigsten Merkmale sind die Kronenverlichtung und die Sterberate. Das systematische Probeflächen-Netz der Inventur ist im Laufe der Zeit ausgedünnt worden. In der Periode von 1985 bis 1992 wurden rund 8000 Bäume auf 700 Flächen im 4x4 km-Netz aufgenommen, 1993, 1994 und 1997 rund 4000 Bäume im 8x8 km-Netz und in den Jahren 1995, 1996 und 1998 bis 2002 rund 1100 Bäume im 16x16 km-Netz . Aufnahmemethode Alle drei Jahre (1997, 2000) wird die Sanasilva-Inventur auf dem 8x8-km Netz (ca. 170 Probeflächen ) durchgeführt. In den Jahren dazwischen findet die Inventur auf einem reduzierten 16x16-km Netz (49 Probeflächen) statt. Jede Fläche besteht aus zwei konzentrischen Kreisen. Der äussere Kreis hat ein Radius von 12.62 m (500 m2) und der innere ein Radius von 7.98 m (200 m2). Auf dem inneren Kreis werden alle Bäume mit einem Mindestdurchmesser in Brusthöhe von 12 cm und auf dem äusseren Kreis mit einem Mindestdurchmesser in Brusthöhe von 36 cm aufgenommen. In Nordrichtung wird zusätzlich in 30 m Entfernung eine identische Satellitenprobenfläche eingerichtet. Die Aufnahme findet in Juli und August statt. Eine Aufnahmegruppe besteht aus zwei Personen, von denen eine die Daten erhebt, und die andere die Daten eintippt. Die Daten werden mit dem Feldkomputer Paravant und der Software Tally erfasst. Die Aufgabenteilung wechselt zwischen Probeflächen. Auf dem 8x8-km Netz werden zusätzlich 10 Prozent der Flächen von einer unabhängigen zweiten Aufnahmegruppe zu Kontrollzwecken aufgenommen. Hauptmerkmale der Sanasilva-Inventur: Die Sanasilva-Inventur erfasst vor allem folgende Indikatoren des Baumzustandes: Die Kronenverlichtung wird beschrieben durch den Prozentanteil der Verlichtung einer Krone im Vergleich zu einem Baum gleichen Alters mit maximaler Belaubung/Benadelung an diesem Standort, den Anteil dieser Verlichtung, der nicht durch bekannte Ursachen erklärt werden kann, den Ort der Verlichtung, den Anteil und den Ort von unbelaubten/unbenadelten Ästen und Zweigen. Die Kronenverfärbung wird durch die Abweichung der mittleren Farbe (aufgenommen als Farbton, Reinheit und Helligkeit nach den Munsell Colour Charts) eines Baumes zu der für diese Baumart typischen Normalfarbe (Referenzfarbe) und durch das Vorhandensein, das Ausmass und den Ort der von der Referenzfarbe abweichenden Farben beschrieben. Der Zuwachs eines Baumes wird durch die zeitliche Veränderung der aufgenommen Baumgrössen beschrieben (Brusthöhendurchmesser, Höhe des Baumes, Kronenlänge und Kronenbreite). Weitere Merkmale sind die erkannten Ursachen der Kronenverlichtung, die Kronenkonkurrenz und das Vorkommen von Epiphyten, Mistel und Ranken in der Baumkrone.
Increased maintenance costs at cellular, and consequently organism level, are thought to be involved in shaping the sensitivity of marine calcifiers to ocean acidification (OA). Yet, knowledge of the capacity of marine calcifiers to undergo metabolic adaptation is sparse. In Kiel Fjord, blue mussels thrive despite periodically high seawater PCO2, making this population interesting for studying metabolic adaptation under OA. Consequently, we conducted a multi-generation experiment and compared physiological responses of F1 mussels from 'tolerant' and 'sensitive' families exposed to OA for 1 year. Family classifications were based on larval survival; tolerant families settled at all PCO2 levels (700, 1120, 2400 µatm) while sensitive families did not settle at the highest PCO2 (>=99.8% mortality). We found similar filtration rates between family types at the control and intermediate PCO2 level. However, at 2400 µatm, filtration and metabolic scope of gill tissue decreased in tolerant families, indicating functional limitations at the tissue level. Routine metabolic rates (RMR) and summed tissue respiration (gill and outer mantle tissue) of tolerant families were increased at intermediate PCO2, indicating elevated cellular homeostatic costs in various tissues. By contrast, OA did not affect tissue and routine metabolism of sensitive families. However, tolerant mussels were characterised by lower RMR at control PCO2 than sensitive families, which had variable RMR. This might provide the energetic scope to cover increased energetic demands under OA, highlighting the importance of analysing intra-population variability. The mechanisms shaping such difference in RMR and scope, and thus species' adaptation potential, remain to be identified.
Calcifying foraminifera are expected to be endangered by ocean acidification; however, the response of a complete community kept in natural sediment and over multiple generations under controlled laboratory conditions has not been constrained to date. During 6 months of incubation, foraminiferal assemblages were kept and treated in natural sediment with pCO2-enriched seawater of 430, 907, 1865 and 3247 µatm pCO2. The fauna was dominated by Ammonia aomoriensis and Elphidium species, whereas agglutinated species were rare. After 6 months of incubation, pore water alkalinity was much higher in comparison to the overlying seawater. Consequently, the saturation state of Omega calc was much higher in the sediment than in the water column in nearly all pCO2 treatments and remained close to saturation. As a result, the life cycle (population density, growth and reproduction) of living assemblages varied markedly during the experimental period, but was largely unaffected by the pCO2 treatments applied. According to the size-frequency distribution, we conclude that foraminifera start reproduction at a diameter of 250 µm. Mortality of living Ammonia aomoriensis was unaffected, whereas size of large and dead tests decreased with elevated pCO2 from 285 µm (pCO2 from 430 to 1865 µatm) to 258 µm (pCO2 3247 µatm). The total organic content of living Ammonia aomoriensis has been determined to be 4.3% of CaCO3 weight. Living individuals had a calcium carbonate production rate of 0.47 g/m**2/a, whereas dead empty tests accumulated a rate of 0.27 g /m**2/a. Although Omega calc was close to 1, approximately 30% of the empty tests of Ammonia aomoriensis showed dissolution features at high pCO2 of 3247 µatm during the last 2 months of incubation. In contrast, tests of the subdominant species, Elphidium incertum, stayed intact. Our results emphasize that the sensitivity to ocean acidification of the endobenthic foraminifera Ammonia aomoriensis in their natural sediment habitat is much lower compared to the experimental response of specimens isolated from the sediment.
It is expected that the calcification of foraminifera will be negatively affected by the ongoing acidification of the oceans. Compared to the open oceans, these organisms are subjected to much more adverse carbonate system conditions in coastal and estuarine environments such as the southwestern Baltic Sea, where benthic foraminifera are abundant. This study documents the seasonal changes of carbonate chemistry and the ensuing response of the foraminiferal community with bi-monthly resolution in Flensburg Fjord. In comparison to the surface pCO2, which is close to equilibrium with the atmosphere, we observed large seasonal fluctuations of pCO2 in the bottom and sediment pore waters. The sediment pore water pCO2 was constantly high during the entire year ranging from 1244 to 3324 µatm. Nevertheless, in contrast to the bottom water, sediment pore water was slightly supersaturated with respect to calcite as a consequence of higher alkalinity (AT) for most of the year. Foraminiferal assemblages were dominated by two calcareous species, Ammonia aomoriensis and Elphidium incertum, and the agglutinated Ammotium cassis. The one-year cycle was characterised by seasonal community shifts. Our results revealed that there is no dynamic response of foraminiferal population density and diversity to elevated sediment pore water pCO2. Surprisingly, the fluctuations of sediment pore water undersaturation (Omega calc) co-vary with the population densities of living Ammonia aomoriensis. Further, we observed that most of the tests of living calcifying foraminifera were intact. Only Ammonia aomorienis showed dissolution and recalcification structures on the tests, especially at undersaturated conditions. Therefore, the benthic community is subjected to high pCO2 and tolerates elevated levels as long as sediment pore water remains supersaturated. Model calculations inferred that increasing atmospheric CO2 concentrations will finally lead to a perennial undersaturation in sediment pore waters. Whereas benthic foraminifera indeed may cope with a high sediment pore water pCO2, the steady undersaturation of sediment pore waters would likely cause a significant higher mortality of the dominating Ammonia aomoriensis. This shift may eventually lead to changes in the benthic foraminiferal communities in Flensburg Fjord, as well as in other regions experiencing naturally undersaturated Omega calc levels.
Die in den deutschen Meeresgebieten der Nordsee vorkommenden Exemplare von Gadus morhua (Abb.: siehe Publikation für Abbildungsnummer) tragen den Trivialnamen „Kabeljau“, während die in den deutschen Meeresgebieten der Ostsee vorkommenden Exemplare der Art als „Dorsch“ bezeichnet werden. Für die Verantwortlichkeitsanalyse wurde nicht das weltweite IUCN-Assessment von 1996 berücksichtigt, da es veraltet ist, sondern das aktuellere europaweite Assessment von 2015. Danach wird der Kabeljau (Dorsch) als ungefährdet (Least Concern) eingestuft (IUCN 2023). Basierend auf den Einschätzungen der Art bezüglich der Rote-Liste-Kriterien nach Ludwig et al. (2009) wurde sie sowohl in der bundesweiten als auch in den regionalen Gefährdungsanalysen für die Nord- und Ostsee in die RL-Kategorie „Ungefährdet“ eingestuft. Trotz der starken Abnahme der Art im kurzfristigen Bestandstrend war nach dem Einstufungsschema der Roten Listen (Ludwig et al. 2009) vor allem das Kriterium der aktuellen Bestandssituation (in Nordsee und bundesweit: Kriterienklasse „häufig“; in Ostsee: Kriterienkasse „sehr häufig“) für die Einstufung in diese RL-Kategorie entscheidend. Sollten die aktuell zu beobachtenden Bestandsabnahmen in Nord- und Ostsee weiter andauern, ist in Zukunft eine Änderung der aktuellen Bestandssituation der Art nicht auszuschließen, was dann auch zu einer veränderten RL-Kategorie führen könnte. NORDSEE: Nach Barz & Zimmermann (2024) wird die Nachwuchsproduktion des Kabeljaus hier vor allem auch durch im Zusammenhang mit „regime shifts“ stehende Umwelteinflüsse und durch den Klimawandel beeinflusst. In der südlichen Nordsee werden steigende Temperaturen oft als eine Ursache für die seit einiger Zeit dort festzustellende niedrige Produktivität der Art angesehen. Dabei ist bisher noch nicht eindeutig klar, ob der Temperaturanstieg direkt wirkt oder eher einen indirekten Einfluss über die Verschlechterung des Nahrungsangebots für die Larven des Kabeljaus hat (Barz & Zimmermann 2024). OSTSEE: Im Ergebnis ihrer Studie kommen Möllmann et al. (2021) zur Einschätzung, dass der Dorschbestand in der westlichen Ostsee inzwischen einen Kipppunkt überschritten hat und es deshalb unwahrscheinlich ist, dass er sich schnell wieder erholen wird. Als ursächlich für den Rückgang der Gesamtbiomasse des Dorschbestandes nennen Möllmann et al. (2021) seine jahrzehntelange Überfischung. Außerdem erwähnen Möllmann et al. (2009), dass sich der Dorsch offenbar nicht an die sich schnell erwärmende Umwelt anpassen kann. Barz & Zimmermann (2024) nennen die größere Ausdehnung sauerstofflimitierter Bereiche, verursacht z.B. durch natürliche oder anthropogene Nährstoffeinträge, als einen Grund für den aktuell schlechten Bestandszustand des Dorsches in der westlichen Ostsee und führen zudem die starke sommerliche Erwärmung des Oberflächenwassers als Ursache für den Verlust von Lebensraum vor allem juveniler Dorsche an, die sich bevorzugt im Flachwasser aufhalten. Die Stärke der Nachwuchsjahrgänge schwankt und die Bestandsgröße ist stark abhängig von der Stärke einwachsender Jahrgänge (Barz & Zimmermann 2024). Durch die HELCOM (2013) wird die Art für die gesamte Ostsee als gefährdet (Vulnerable) eingestuft. NORDSEE: Nach Einschätzung des ICES (ICES Advice 2022) liegt die Laicherbestandsbiomasse des Kabeljaus in den Gebieten Nordsee, östlicher Ärmelkanal und Skagerrak unterhalb des Referenzwertes (MSY Btrigger; zur Erläuterung siehe Glossar in Barz & Zimmermann 2024). Die fischereiliche Sterblichkeit liegt unterhalb des Referenzwertes (FMSY; zur Erläuterung siehe Glossar in Barz & Zimmermann 2024). OSTSEE: Seit 2016 erfolgt in der westlichen Ostsee (ICES-Gebiet 22–24) eine jährliche zeitweise Einstellung der gezielten Dorschfischerei als Sofortmaßnahme Deutschlands zum Schutz des Dorschbestandes. Die Entnahme durch die kommerzielle Fischerei hat aufgrund massiver Quotenkürzungen extrem abgenommen. Gegenwärtig ist eine gezielte Fischerei auf Dorsch nicht mehr zulässig. Die Entnahme durch Anglerinnen und Angler unterlag einer strengen Tagesfangbegrenzung; seit dem 01.01.2024 ist das Angeln auf den Dorsch komplett verboten (Rat der Europäischen Union 2023). Aktuell liegt nach Einschätzung des ICES (ICES Advice 2023) die Laicherbestandsbiomasse der Art in der westlichen Ostsee unterhalb des Referenzwertes (MSY Btrigger). Die fischereiliche Sterblichkeit wurde nicht bewertet.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 910 |
| Europa | 38 |
| Kommune | 7 |
| Land | 91 |
| Weitere | 32 |
| Wissenschaft | 229 |
| Zivilgesellschaft | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 22 |
| Ereignis | 11 |
| Förderprogramm | 470 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| Repositorium | 1 |
| Taxon | 8 |
| Text | 411 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 89 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 165 |
| Offen | 521 |
| Unbekannt | 328 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 879 |
| Englisch | 244 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 11 |
| Bild | 14 |
| Datei | 27 |
| Dokument | 58 |
| Keine | 784 |
| Unbekannt | 8 |
| Webseite | 177 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 752 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1003 |
| Luft | 734 |
| Mensch und Umwelt | 1014 |
| Wasser | 754 |
| Weitere | 993 |