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Bewertung der physiologischen Plastizität und genetischen Variabilität der Kiefer (Pinus sylvestris L.) an ihrer westlichen Verbreitungsgrenze unter den Bedingungen des Klimawandels, Teilvorhaben 1: Bewertung der physiologischen Variabilität auf der Grundlage von Biomarkern

Eichennetzwanze Corythucha arcuata (Heteroptera, Tingidae): Beurteilung der Schadwirkung in Europa und Entwicklung von Strategien zu Überwachung, Kontrolle und Management (OLBIE)

Zielsetzung: Im beantragten EUPHRESCO-Projekt soll das bestehende Wissen zu C. arcuata aufbereitet werden, neue Erkenntnisse zur Schadwirkung von C. arcuata gewonnen und Strategien zu verbesserter Überwachung, Kontrolle und Management dieses invasiven Schädlings entwickelt werden. Spezifische Forschungsfragen sind: - Wie wirkt sich der jährliche Befall auf Baumwachstum, Vitalität, Samenproduktion und Mortalität auf? Gibt es Wechselwirkungen mit anderen biotischen und abiotischen Schadfaktoren? Warum gibt es anscheinend große Unterschiede zwischen den Befallsgebieten in Europa (starke Auswirkungen in Ungarn und Kroatien, geringe in Italien und der Schweiz)? - Welche sind die wesentlichen natürlichen sowie menschlich unterstützten Verbreitungswege der Eichennetzwanze? Besonderes Augenmerk soll dabei auch auf die überwinternden Stadien an der Rinde der Eichen gelegt werden: Mit welchen Behandlungen könnte der Transport der Wanzen mit Rundholz oder Brennholz verhindert werden? - Welche Strategien gewährleisten frühestmögliche Entdeckung des Schädlings? Wie soll ein effizientes Überwachungssystem gestaltet sein? - Welche Kontroll- und Managementansätze stehen zur Verfügung? Gibt es Optionen für eine biologische Schädlingskontrolle? Ist es noch möglich, die Ausbreitung von C. arcuata in Europa zu verhindern oder einzudämmen? In einigen Europäischen Ländern laufen Forschungen zu manchen der Fragen, die internationale Zusammenarbeit im EUPHRESCO ermöglicht eine Zusammenschau der Ergebnisse dieser Arbeiten. Das Projektkonsortium besteht aus Vertretern von Ländern, in denen C. arcuata etabliert und schädlich ist (Kroation, Ungarn), Ländern die gerade den ersten Befall erleben (Slowenien, Frankreich) und Ländern, die noch ohne Befall sind (Österreich, Tschechische Republik, Vereinigtes Königreich). Effektives Sammeln von Wissen und Austausch von Informationen im Konsortium erlauben die Beurteilung sowie Weiterentwicklung verschiedener Kontroll- und Managementansätze. Zur Erreichung der Ziele wird das EUPHRESCO-Gesamtprojekt in sechs Arbeitspakete aufgeteilt, zu denen jeweils alle Projektpartner Beiträge leisten. Bedeutung des Projekts für die Praxis Die in weiten Teilen Mitteleuropas stattfindende Massenvermehrung des Buchdruckers und dadurch bewirktem großflächigem Absterben von Fichtenwäldern illustriert die dringende Notwendigkeit waldbaulicher Adaption auf den zu erwartenden Klimawandel. Ein Wechsel von sekundären Fichtenreinbeständen zu Mischbeständen ist dringend angeraten, in den Tieflagen wird den Eichenarten dabei eine große Bedeutung zukommen. Umso beunruhigender ist es, dass diese nun durch die invasive Eichennetzwanze von einer neuen Schädlingsart in Mitleidenschaft gezogen werden könnten. Österreich ist von der Einwanderung der Art unmittelbar bedroht. Daher ist es wichtig, den Wissensstand zu C. arcuata zu Bündeln und aus den Erfahrungen, die in den betroffenen Ländern bereits gemacht wurden zu lernen. (Text gekürzt)

Risikoanalyse zu Exposition gegenüber Fall-out durch sowjetische Kernwaffentests auf Basis des NIIRME-Registers (Risk analysis for exposure to fallout from Soviet nuclear weapons testing based on the NIIRME register)

Katrin Eder: „Dem Wald geht es erstmals seit sieben Jahren wieder besser: Klimaschutz und Baumartenvielfalt sind die wichtigsten Heilmittel“

Klimaschutzministerin Katrin Eder stellt jährlichen Waldzustandsbericht vor – Auswirkungen der letzten trockenen Jahre sowie Luftschadstoffe machen Bäumen zu schaffen – 18,6 Prozent der Bäume haben keine Schäden. Als Schäden gelten Blattverfärbungen bis hin zu abgestorbenen Bäumen „Nur wenn wir unsere Wälder widerstandsfähig machen und gleichzeitig das Klima schützen, können alle Menschen auch in Zukunft von den Leistungen des Waldes profitieren. Unsere Wälder sind Wasser-, Luft- und Klimaschützer sowie Erholungsraum. Schutz und Bewirtschaftung unserer Wälder setzen gleichermaßen fundiertes Wissen über den Waldzustand voraus. Dieser wird seit über 40 Jahren wissenschaftlich untersucht und dokumentiert, wie es um unsere häufigsten Baumarten steht. Das ermöglicht uns Aussagen, wie sich Bäume anpassen und verändern, wie sie mit Trockenheit, Luftschadstoffen und Schädlingsbefall zurechtkommen – und wie die Forstleute darauf reagieren können, um unsere Wälder beim Gesundbleiben zu unterstützen“, sagte Klimaschutzministerin Katrin Eder am heutigen Montag in Mainz bei der Vorstellung des Waldzustandsberichts 2025. „Dieses Jahr gibt es erstmals seit 2018 wieder eine positive Nachricht: Dem Wald geht es besser. 18,6 Prozent der Bäume sind ohne sichtbare Schadmerkmale: Das sind sechs Prozent mehr als im Vorjahr. Umgekehrt heißt das aber auch, dass 81,4 Prozent der Bäume Schadmerkmale aufweisen, die vor allem Klimawandel bedingt oder auf Schadstoffe zurückzuführen sind“, so Eder. „Vor allem der Buche, der Baumart, die in Rheinland-Pfalz am häufigsten vorkommt, geht es wieder besser. Rund 21 Prozent der Buchen sind vital, im vergangenen Jahr waren noch 90 Prozent der Buchen geschädigt.“ Das heißt, sie hatten weniger Blätter als üblich und konnten dadurch weniger wachsen. Außerdem wiesen sie abgestorbene Äste auf, zum Teil auch ganze abgestorbene Kronenteile. Ursache für den schlechten Zustand vieler Bäume ist vor allem der Klimawandel. Auch wenn dieses Jahr feuchter war, reichte das vor allem in der Rheinebene für viele Bäume nicht aus, um sich zu erholen. Gleichzeitig können sich gestresste Bäume weniger gut gegen Schädlingsbefall wehren. Neben dem Borkenkäfer spielen hier auch eingeschleppte Neobiota eine Rolle. Das Eschentriebsterben wird zum Beispiel durch einen neobiotischen Pilz aus Ostasien, dem Falschen Weißen Stengelbecherchen, verursacht. Häufig wird der Wiederaustrieb bei Eichen durch den neobiotischen Eichenmehltau befallen. Bedeutsam ist darüber hinaus auch weiterhin die Belastung der Wälder durch Luft-schadstoffe. Zwar sind die Einträge an Schwefel und Schwermetallen deutlich zurückgegangen, allerdings ist der Ausstoß immer noch zu hoch. Auch die Stickstoffeinträge übersteigen weiterhin für die Mehrzahl unserer Waldökosysteme die Schwellenwerte der Ökosystemverträglichkeit (s. S. 31) Die Schadstoffe kommen vor allem aus dem Verbrennen fossiler Energien. „Vor allem die Bereiche Energie und Verkehr müssen deutlich klima- und damit waldfreundlicher werden. Dies zeigt der Waldzustandsbericht sehr eindrücklich. Untersuchungen zeigen, dass sich diese Stoffe beispielsweise in den Blättern ansammeln und für Verfärbungen sorgen, wodurch die Bäume weniger wachsen“, so Eder. Um neben Klimaschutzmaßnahmen dem Wald darüber hinaus zu helfen, unternimmt Landesforsten Rheinland-Pfalz eine Reihe von Anstrengungen: Bereits jetzt sind 85 Prozent unserer Wälder Mischwälder, über 95 Prozent der Bäume stammen aus Naturverjüngung. Das heißt, sie wurden nicht gepflanzt, sondern deren Samen ist von Natur aus im Wald aufgegangen. Werden Bäume gepflanzt, passiert das unter genauen Vorgaben. So dürfen nur 20 Prozent der Bäume nicht heimisch sein, etwa die Douglasie und die Roteiche. So kann sich das Ökosystem Wald besser an sich verändernde Umweltbedingungen anpassen. „Um die Klimaschutzwirkung des Waldes in Rheinland-Pfalz weiter zu stärken haben wir in diesem Jahr die Wald-Klima-Offensive gestartet. Mit den vier Bausteinen Aufforstung von regionalen Klimaschutzwäldern beispielsweise im waldarmen Rheinhessen oder in der Rheinpfalz, klimaresiliente Waldentwicklung durch Baumartenvielfalt, Wasserrückhalt etwa durch den Verschluss von Gräben, Renaturierungen von Rückegassen und CO2-Bindung durch Holzbau verfolgen wir weiterhin konsequent das Ziel, um unsere Wälder zu bewahren und ihnen zu helfen“, so Klimaschutzministerin Eder. Was ist der Waldzustandsbericht? Auf rund 75 Seiten gibt der Waldzustandsbericht jedes Jahr seit 1984 Aufschluss über das Ausmaß und Vorhandensein von Schädlingen und Baumkrankheiten sowie darüber, wie sich die Erderhitzung und Luftschadstoffe auf die Baumgesundheit auswirken. Dazu werden unter der Leitung der Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft (FAWF) mit Sitz in Trippstadt jährlich die gleichen Bäume untersucht. Über alle Waldbesitzarten hinweg sind das insgesamt 3.648 Stichproben-Bäume in 152 Wäldern. Diese sind entsprechend markiert und kartiert. Alle Bäume sind über ein gleichmäßiges Raster, das sich über ganz Rheinland-Pfalz erstreckt, verteilt. Ist ein Baum nicht mehr da, etwa, weil er abgestorben ist, wird ein Nachbarbaum genommen. So lassen sich Aussagen über alle Waldregionen und Höhenstufen von der Rheinebene bis in die Höhen des Hunsrücks darüber treffen, wie sich einzelne Bäume verändern und gegebenenfalls auch anpassen. Die Daten werden dem Bundeslandwirtschaftsministerium gemeldet, das wiederrum jährlich einen Gesamtbericht für Deutschland veröffentlicht. Was sind die wesentlichen Ergebnisse des diesjährigen Waldzustandsberichtes? Insgesamt sind immer noch 81,4 Prozent der Bäume in den rheinland-pfälzischen Wäldern geschädigt. Zum Vergleich, 2024 waren es 87,5 Prozent, vor zehn Jahren allerdings nur 72,6 Prozent und zu Beginn der Erhebung 1984 nur 40,8 Prozent. Insgesamt gibt es fünf Kategorien – von keine Schadmerkmale bis abgestorben. Der Anteil der deutlich geschädigten Waldbäume erreicht 2025 mit rund 36 Prozent circa 18 Prozentpunkte weniger als im Vorjahr und damit einen ähnlichen Wert, wie im ersten Hitze- und Dürrejahr 2018. Seit 2018 sind die Auswirkungen der Erderhitzung im Wald immens, zuvor starben kaum Bäume ab. Dies ist das erste Jahr, im dem es dem Wald wieder etwas besser geht. Dies ist vor allem durch den feuchten Witterungsverlauf begründet. Insgesamt sind es mit 18,6 Prozent sechs Prozentpunkte an Bäumen mehr als im Vorjahr, die absolut vital sind, also keine Schadmerkmale wie Blattverfärbungen, lichte Kronen oder ähnliches aufweisen. Bei Eiche und Buche wurden Verbesserungen des Kronenzustands festgestellt. Insgesamt wurden an zehn Prozent der Eichen keine Schadmerkmale gefunden. Bei der Buche liegt dieser Anteil bei 21,1 Prozent. Die Buche ist die am häufigsten vorkommende Waldbaumart. Ihr Anteil liegt bei rund 23 Prozent, gefolgt von der Eiche mit rund 21 Prozent. An der Fichte klingt die Borkenkäferkalamität nun deutlich ab: Mit 2,7 Prozent ist die Ausscheiderate – also die Mortalität der Probebäume – nach sechs Jahren erstmals wieder unter dem langjährigen Durchschnitt der Zeitreihe. Dennoch sind Fichten und Kiefern weiterhin jene Bäume, die am häufigsten absterben. Bei Betrachtung der Zeitreihe ab 1995 zeigen sich nur einzelne Jahre mit höheren Werten, ansonsten Werte nahe der Null-Linie. Die Absterberate war bis 2018 unauffällig und unbedeutend. Ab dem Jahr 2019 ändert sich das Bild. Die extremen Borkenkäferschäden bei der Fichte führten zu wesentlich höheren Werten. Ab dem Jahr 2021 ist dann auch die Absterberate bei Kiefer und Buche und ab 2023 bei der Eiche auffällig erhöht. Den aktuellen Waldzustandsbericht finden Sie unter https://fawf.wald.rlp.de/veroeffentlichungen/waldzustandsbericht

A multi-biomarker approach using caged blue mussel, Mytilus edulis, on three World War shipwrecks in the North Sea

This dataset contains results from a field-based exposure study assessing the biological effects of submerged munitions on the marine bivalve Mytilus spp.. Mussels were collected from Sylt Island (North Sea) and exposed at three historic munition wrecks: SMS Mainz (Germany), KW58 Hendericus (Belgium), and UC30 (Denmark). At each site, mussel cages were deployed directly on or near the wreck structures for several weeks. After recovery, mussels were assessed for mortality and dissected for histochemical and biochemical analyses. Tissues (gills, mantle, and digestive gland) were examined for histological biomarkers including lipofuscin, glycogen, neutral lipids, as well as sex and gonadal maturity. Enzymatic activities of catalase (CAT) and glutathione S-transferase (GST) were measured spectrophotometrically and normalized to protein content.

Data on the effect of temperature and trace metal exposure on early life stages of European flat oysters and Pacific oysters

Data collection of concentration dependent abnormal larval development of Crassostrea gigas during 24 h at 24°C and 48 h at 18°C for the trace metals copper (Cu), zinc (Zn), Cadmium (Cd) and lead (Pb). Data were collected via microscopic observation. Data collection of concentration dependent mortality within a 24 h period at 18°C and 24°C for the D- larvae stage of Ostrea edulis and C. gigas for Cu, Zn, Cd and Pb. Data were collected via microscopic observation. All data were collected from February to April 2024 at IFREMER Bouin (La plateforme mollusques marins de Bouin) in France. Data includes the measured environmental concentrations (MEC) of the summer Cu concentration in the German Bight from 1986 to 2021 (MUDAB database, https://geoportal.bafg.de/MUDABAnwendung/), including sampling points coordinates, year of sampling and Cu concentration. Additionally the Hazard quotient (HQ) is provided by dividing the MEC with the predicted no effect concentration (PNEC), defined as EC10 estimates from C. gigas embryos exposed for 48 h at 18°C and LC10 estimates from C. gigas larvae exposed for 24 h at 24°C, divided by an assessment factor (AF) of 5.

Aquatisches Pestizidmonitoring – das bundesweite Kleingewässer-Monitoring (KgM)

Pflanzenschutzmittel (PSM) sind weltweit in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen nachweisbar – selbst in abgelegenen Regionen ohne landwirtschaftliche Nutzung. Neben direktem Eintrag über Oberflächenabfluss tragen atmosphärische Prozesse wie Windverfrachtung und Deposition zu ihrer weiträumigen Verbreitung bei. Auch in sehr niedrigen, oft unterhalb analytischer Nachweisgrenzen liegenden Konzentrationen können PSM erhebliche ökologische Effekte auslösen, darunter eine verzögerte Erhöhung der Mortalität, negative Wechselwirkungen mit Umweltstressoren und eine daraus resultierende Verschiebung der Artenzusammensetzung. Das bundesweite Kleingewässermonitoring (KgM) 2018/2019 in 101 Tieflandbächen zeigte, dass ereignisgesteuerte Probenahmen während Niederschlägen deutlich höhere Belastungsspitzen erfassen als Standardproben. In landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebieten dominierten Wirkstoffe wie Neonicotinoide, Fipronil und Carbamate die Toxizität. Regulatorisch akzeptable Konzentrationen (RAK) wurden in bis zu 81 % der Gewässer in landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebieten überschritten – teils auch in Schutzgebieten. Die Stärke der PSM-Belastung war eng assoziiert mit dem Rückgang insektizidvulnerabler Arten, gemessen mit dem SPEARpesticides-Indikator. Der für Freilandpopulationen protektive Grenzwert (feldbasierte akzeptable Konzentration [ACfield]) lag meist deutlich unter den behördlichen Grenzwerten. Die Ergebnisse belegen erhebliche Defizite der derzeitigen Risikobewertung und unterstreichen den Bedarf für monitoringbasierte Grenzwerte, effektive Minderungsmaßnahmen (z. B. Gewässerrandstreifen, Biolandbau) sowie ein verstetigtes, pestizidspezifisches Monitoring. Nur so lassen sich ökologische Schäden durch PSM realistisch erfassen und Biodiversitätsverluste wirksam begrenzen.

Fischwanderung ohne Grenzen Zur Durchgängigkeit an Wasserstraßen: Fischen die Reise erleichtern - Fische auf Wanderschaft: Wasserstraßen verbinden

Die frei fließenden und staugeregelten Flüsse unter den Bundeswasserstraßen sind für die Fische wichtige Verbindungsgewässer zwischen den Habitaten im Meer und an den Flussoberläufen. Fische, die große Distanzen zurücklegen, orientieren sich an der Hauptströmung und werden deshalb an Staustufen entweder zum Kraftwerk oder zum Wehr geleitet. Dort gibt es keine Möglichkeit mehr, aufwärts zu wandern, wenn nicht in der Nähe der Wehr- oder Kraftwerksabströmung eine funktionierende Fischaufstiegsanlage vorhanden ist. Da Schiffsschleusen keine kontinuierliche Leitströmung erzeugen, werden sie von den Fischarten, die der Hauptströmung folgend lange Distanzen zurücklegen, nicht gefunden. Arten, die auf ihrer Wanderung nicht der Hauptströmung folgen, können auf- oder abwandern, wenn sie eine offene Schleusenkammer vorfinden. Flussabwärts: Fische vor Kraftwerken schützen und vorbeileiten: An Staustufen ohne Wasserkraftanlagen ist die abwärts gerichtete Wanderung über ein Wehr hinweg in der Regel unproblematisch. Voraussetzung: Das Wehr ist in Betrieb, die Fallhöhe beträgt nicht mehr als 13 Meter und im Tosbecken ist eine Wassertiefe von mindestens 0,90 Metern vorhanden. Dagegen können bei Abwanderung durch eine Kraftwerksturbine leichte bis tödliche Verletzungen auftreten. Diese turbinenbedingte Mortalität ist von der Fischart und der Körperlänge der Tiere sowie von Turbinentyp und -größe, der Fallhöhe und den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängig. Um hier einen gefahrlosen Fischabstieg zu gewährleisten, sind die Betreiber von Wasserkraftanlagen nach Wasserhaushaltsgesetz verpflichtet, die Wasserkraftanlagen mit geeigneten Maßnahmen zum Schutz der Fischpopulation (z. B. mit Feinrechen und einem Bypass am Kraftwerk vorbei ins Unterwasser) aus- bzw. nachzurüsten. Flussaufwärts: Hier helfen nur Fischaufstiege: Verschiedene Untersuchungen der Durchgängigkeit an Rhein, Mosel, Main, Neckar, Weser, Elbe und Donau haben gezeigt, dass zwar ein großer Teil der Staustufen mit Fischaufstiegsanlagen ausgestattet ist, diese für die aufstiegswilligen Fische jedoch schwer zu finden oder zu passieren sind. Im Mai 2009 stimmten die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) und die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) gemeinsam mit dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS heute: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, BMVI) folgendes Rahmenkonzept für die erforderlichen Arbeiten ab: - Aufstellung fachlicher Grundlagen, insbesondere zu fischökologischen Dringlichkeiten - Fachliche Beratung der WSV sowie Schulungen - Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die Erstellung eines technischen Regelwerks, und - Standardisierung der Anforderungen und Ausführung von Fischaufstiegs-, Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen. (Text gekürzt)

Dynamik des Feinwurzelsystems von Buche und Fichte bei unterschiedlicher Ozonbelastung

Wachstum und Mortalität des Feinwurzelsystems hängen von vielen abiotischen Faktoren wie Nährstoff-, Wasser- und Sauerstoffversorgung ab. Neben diesen Faktoren kann die Ozonbelastung der oberirdischen Pflanzenteile zur Verringerung des Wurzelwachstums führen. Im Zusammenhang mit der zentralen Hypothese des SFB 607, dass 'Steigerung der Stresstoleranz zu Einschränkungen im Wachstum und Konkurrenzverhalten führt', sollen folgende Fragen beantwortet werden: 1. Wie eng ist der Zusammenhang zwischen Dynamik des Feinwurzelsystems und den abiotischen Faktoren im Wurzelraum? 2. Welchen Einfluss hat darüber hinaus doppelt ambiente Ozonkonzentration im Kronenraum auf die Dynamik des Feinwurzelsystems? 3. Wie verändert sich die Feinwurzeldynamik der Jungbäume unter interspezifischer Konkurrenz und bei zusätzlichem Phytophthora-Befall? Die Dynamik des Feinwurzelsystems wird mit Hilfe von Minirhizotronen mit gekoppelter TDR-, Sauerstoff- und Temperatursensoren und Minisaugkerzen erfasst. Die Auswertung der Feinwurzelaufnahmen erfolgt lagegenau anhand der entzerrten digitalen Bilder mit einem geographischen Informationssystem. Die so analysierten Daten gewinnen aufgrund ihres Raumbezuges eine höhere Aussagekraft gegenüber bisherigen Rhizotronuntersuchungen. Neben der Beantwortung der obigen Fragen liefert das Vorhaben auch eine wichtige Datengrundlage für mehrere Teilprojekte des SFB 607 'Wachstum und Parasitenabwehr'.

Der Teufel steckt im Detail: Kontrolle phageninduzierter Stoffkreisläufe in Böden durch das Mikrohabitat

Einer der global größten Kohlenstoffspeicher ist die organische Bodensubstanz (OBS), welche eine zentrale Quelle für die Pflanzennährstoffe Stickstoff (N) und Phosphor (P) darstellt. Bodenmikroorganismen sind die Hauptakteure beim Umsatz der OBS und damit ein zentrales Bindeglied zwischen Kohlenstoff- (C) und Nährstoffkreisläufen. Sie sind jedoch stark durch Phagen (also Viren, die Bakterien befallen) beeinflusst. In Ozeanen sterben täglich 20% der bakteriellen Zellen durch Phagen, was zu einem Umsatzpfad („viral shunt“) führt, der große Mengen organischer Substanz und damit assoziierter Nährstoffe aus bakterieller Biomasse freisetzt. Das erhöht die Produktivität der Ozeane und speichert C in bakteriellen Rückständen. Trotz ihrer hohen Abundanz in Böden wurden Phagen in der Bodenbiogeochemie kaum berücksichtigt. Meine Nachwuchsgruppe wird erstmals untersuchen wie die Biophysik des Mikrohabitats die Infektion durch Phagen und damit bakterielle Sterberaten steuert. Wir werden herausfinden, ob hierdurch ein vergleichbarer „viral shunt“ in Böden vorliegt und quantifizieren dessen Auswirkung auf Nährstoff- und CO2-Feisetzung sowie auch der Speicherung von C. Wir möchten gezielt über phänomenologische Beschreibungen hinausgehen und zugrundeliegende Mechanismen aufklären. Bodenmikrohabitate werden mit modernsten bildgebenden Verfahren zur Aufklärung mikroskaliger Strukturen charakterisiert: 3D Wasserverteilung im Habitat durch synchrotronbasierte Mikrotomographie, Verteilung der OBS mit Rasterelektronenmikroskopie und Mineralogie der Porenoberflächen mittels Raman-Mikrospektroskopie. Phagen aus Böden werden isoliert und ihre Phage-Habitat-Interaktionen erfasst, um so die Relevanz des Mikrohabitats für die Phagenausbreitung zu eruieren. Der Einfluss des Mikrohabitats auf die Infektionsrate und damit auf Stoffkreisläufe wird mittels der Kopplung molekularer Methoden mit Isotopenanwendungen untersucht werden, und zwar i) 18O-DNA Markierung (SIP) zur Erfassung der Phagenbildung sowie des bakteriellen Zellsterbens, ii) der Bestimmung der Abundanz relevanter funktioneller Gene und iii) der Quantifizierung der Mineralisationsraten durch Isotopenverdünnung. Der Einsatz isotopisch markierter Phagen (13C, 15N, 33P) wird die phageninduzierte Änderungen der Elementflüsse aufzeigen. Damit wird erstmal ein mechanistisches Verständnis erlangt, wie Bodenphagen in Interaktion mit ihrem Habitat biogeochemische Kreisläufe von globaler Bedeutung beeinflussen. Des Weiteren wird der Einfluss dynamischer Änderungen des Mikrohabitats auf Phagen untersucht sowie evolutionäre Anpassungen der Phagen an ihre Habitate. Detailliertes Prozessverständnis ist hier von höchster Relevanz um die Auswirkung anthropogener Aktivität oder des Klimawandels auf Bodenphagen vorherzusagen. Daher werden diese Erkenntnisse final in ein dynamisches Modell integriert, um erstmals die Vorhersage phageninduzierter Prozesse in Böden zu ermöglichen - für deren Einsatz in Landnutzung und Landwirtschaft.

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