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Felsenpinguine als Zeiger für Ökosystemwandel im subantarktischen Südpolarmeer

In marinen Lebensräumen können Seevögel als wertvolle Indikatoren für Nahrungsressourcen und die Produktivität des marinen Ökosystems dienen. Studien zeigen deutliche Veränderungen in marinen Ökosystemen, und eine Art, die auf solche Veränderungen empfindlich reagiert, ist der Südliche Felsenpinguin Eudyptes chrysocome (IUCN-Kategorie gefährdet). Analysen neuerer und historischer Daten deuten darauf hin, dass Felsenschreibepinguine in einem sich erwärmenden Ozean schlechter überleben und sich vermehren und dass der Klimawandel sie in mehreren Phasen der Brut- und Nicht-Brutsaison beeinflussen kann. Mehr als ein Drittel der Gesamtpopulation dieser Art brütet auf den Falklandinseln, wo die Populationen besonders stark zurückgehen, und unsere früheren Studien (2006-2011) hier haben auf reduzierte Überlebenswahrscheinlichkeiten unter zunehmend warmen Meerestemperaturen und leichtere Eier unter wärmeren Umweltbedingungen hingewiesen. Die zugrunde liegenden Ursachen für diese Veränderungen sind jedoch noch wenig bekannt. Das vorliegende Projekt knüpft an frühere Studien an, aber wir werden neu verfügbare Technologien anwenden, nämlich viel kleinere GPS-Beschleunigungs-Datenlogger, um die noch unbekannten Phasen der Brutzeit und die für die Futtersuche verwendete Energie zu untersuchen, und Analysemethoden aus dem Machine Learning („künstliche Intelligenz“) und der Energielandschaften-Modellierung. Komponentenspezifische stabile Isotopenanalysen und Metabarcodierung von Kotproben werden zudem eingesetzt, um die Ernährung während der verschiedenen Phasen des Brutzyklus zu untersuchen. Wir werden auch Zeitrafferkameras einsetzen und über "Penguin watch" - ein Toolkit zur Extraktion großflächiger Daten aus Kamerabildern und zur Einbeziehung der Öffentlichkeit - bürgernahe Wissenschaft betreiben. Insgesamt wollen wir verstehen, warum Südliche Felsenpinguine eine besonders empfindliche Art bei sich erwärmenden Meeresbedingungen sind.

Forschergruppe (FOR) 918: Carbon flow on belowground food webs assessed by isotope tracers, Nematodes as link between microbial and faunal food web

The proposed project examines the nematode fauna at the two field experiments 'Long-term recalcitrant C input' and 'Carbon flow via the herbivore and detrital food chain'. A gradient from resource rich to deeper oligotrophe habitats, i.e. from high to low diverse food webs, is investigated. The impact of resource availability and quality (recalcitrant versus labile) and presence or absence of living plants (rhizosphere versus detritusphere) on the nematode population are assessed. Insight into micro-food web structure is gained by application of the nematode faunal analysis concept, based on the enrichment, structure and channel index. In laboratory model systems carbon flux rates for food web links are determined between bacteria/fungi and their nematode grazers for dominant taxa in the arable field. Further, carbon leakage from plant roots induced by herbivore nematode is studied as link between root and bacterial energy channels. By using 13C/12C stable isotope probing (FA-SIP) fatty acids serve as major carbon currency. Coupling qualitative and quantitative data on nematode field populations, with carbon flow via biomarker fatty acids in microorganisms and grazers will allow to connect microbial and faunal food web, and to directly link nematode functional groups with specific processes in the soil carbon cycle.

Land Use and Water Resources Management under Changing Environmental

Intensive agricultural production in the Hai River catchment had detrimental impacts on the quantity and quality of ground and surface water. High cropping intensity, irrigation and fertilizer applications of more than 300 kg N/ha resulted in a decrease of the ground water table by more than 30 m within the last decades and severe deterioration of water quality in the Piedmont Plain Region, a part of the Hai River catchment. The shortage of water resources in the Hai River basin not only hinders the development of the local economy, but also results in severe environmental problems such as:- subsidence of the ground surface due to over-exploitation of groundwater, - degradation of ecosystems, - shrinking of rivers and lakes, - non point source pollution of soil and ground water - serious water pollution in the main channels and tributaries. Sustainable land use in that region requires a sound knowledge of the effects of single management measures. However, subsoil heterogeneity is one of the major obstacles, impeding relating cause and effect at larger scales and to assess the effect of single management strategies. In this study, a three-step up-scaling approach is suggested that combines some innovative methodologies, and enables to grasp the heterogeneities usually encountered at the management scale. First, a recently developed robust methodology will be applied to determine deep percolation and groundwater recharge in situ without requiring a fully-fledged soil hydrological model. The results can be compared to seepage data from lysimeters of the Luancheng station. Moreover, spatial heterogeneities and temporal patterns can be determined and can be related to soil hydrological properties. Second, spatial functional hydrological heterogeneity can be assessed based on principal component analysis of time series of soil water content and groundwater recharge, allowing to up-scale detailed measurements from single field sites. Third, processes affecting groundwater quality, and exchange between groundwater and surface water can be investigated using non-linear PCA of soil water, groundwater, and stream water quality data, combined with stable isotope data. The outcome of the project is expected to provide valuable contributions to scale-specific simulation of water and solute fluxes at the management scale.

Immissions- und Emissionsmessungen von Bioaerosolen im Bereich von Geflügel- und Schweinestallungen (Luquasta)

Das Ziel dieses Projekts besteht darin, den Istzustand der Emissionen und Immissionen von Bioaerosolen und Feinstaubpartikeln im Bereich von Tierhaltungsanlagen mit verschiedenen Messstrategien zu erheben. Für die Beurteilung der anlagenbezogenen Emissionen und Immissionen wird vergleichend die natürliche Hintergrundkonzentration der Bioaerosole und Feinstaubpartikel in der Umgebungsluft bestimmt. Es gilt festzustellen, ob die Keimkonzentrationen der Umgebungsluft aus der Stallluft resultieren. Die Leitparameter (Keime bzw. biogene Substanzen), welche in VDI 4250 Blatt 3 (2016) Richtlinie zur Emissions- und Immissionsbeurteilung herangezogen werden, werden auf ihre Adaptierbarkeit überprüft. Für die zukünftigen Bewertungen der Immissionen werden Ausbreitungsrechnungen durchgeführt, um die Fläche des Areals zu definieren, in dem ein neu zu errichtendes Stallgebäude für die Haltung von Nutztieren stehen soll. Die Daten aus der vorliegenden Studie werden mit den Ergebnissen und Bewertungen anderer EU Länder verglichen, um ein Konzept für eine Bewertungsgrundlage zu erstellen. Die Messungen haben einerseits das Ziel, den Anlagenbetreibern Möglichkeiten der Reduktion von Emissionen durch technische Maßnahmen aufzuzeigen und andererseits sollten die Ergebnisse der Immissionsmessungen Sicherheit für die Anwohner liefern zum Beispiel, dass es mit der Entfernung zur Emissionsquelle je nach meteorologischen Gegebenheiten zu einer deutlichen Abnahme der anlagenspezifischen Werte kommen kann und dass ab einem bestimmten Bereich die Zusammensetzung der Bioaerosolflora jener der natürlichen Hintergrundbelastung entspricht. Dabei kann in der Bearbeitung der Thematik auch auf die Möglichkeiten von zusätzlichen in der ländlichen Umgebung vorhandenen Emissionsquellen für Bioaerosole (z.B. Kompostierung u.a.) eingegangen werden. Mit den zu erwartenden Messergebnissen können in dieser ersten orientierenden Studie lediglich die Situationen für die untersuchten Betriebe beschrieben werden und die Ergebnisse sind nicht übertragbar auf Betriebe mit anderen Parametern (z.B. andere Anlagengröße, technische Abluftführung, klimatologische Bedingungen usw.). Keinesfalls sind Aussagen zu Grenz- oder Richtwerten möglich, da es diese aus unterschiedlichsten Gründen (insbesondere im Zusammenhang mit messtechnischen Fragestellungen) für Bioaerosole nicht geben kann. Es ist den Antragstellern auch nicht möglich aus den Messergebnissen eine medizinische Bewertung abzuleiten.

Immissions- und Emissionsmessungen von Bioaerosolen im Bereich von Geflügel- und Schweinestallungen (Luquasta) - Teilbereich HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Bedeutung des Projekts für die Praxis: Die Daten sollen einen Hinweis darauf geben, ob die Maßnahmen in der Landwirtschaft im Luftreinhalteprogramm 2014 des Landes Steiermark eine Minimierung der Bioaerosol Konzentration in der Luft bewirken können. In einem Merkblatt werden Faktoren, die zur Minimierung der Konzentration luftgetragener Keime und Partikel führen, aufgeführt. Wenn zwischen Kontaminationsquellen und Anrainern eine Übertragung von Staub und seinen biologischen Bestandteilen bzw. Keim- und Staubemission weitgehend ausgeschlossen werden kann, sind normalerweise aus umweltmedizinischer Sicht Emissions-minderungsmaßnahmen nicht erforderlich. Mit den vorliegenden Ergebnissen besteht die Möglichkeit ein für die Steiermark und anderen Ländern gültiges Konzept mit regionalspezifischer Vorgehensweise zu erarbeiten. Zielsetzung: Die HBLFA Raumberg-Gumpenstein, Abt. Tierhaltungssysteme, Technik & Emissionen, Institut für Tier, Technik und Umwelt ist im gegenständlichen Projekt (genehmigter Antrag wurde durch die Medizinische Universität Graz gestellt, Nr. 101263/3) entscheidend an der Auswahl der Versuchsbetriebe beteiligt, sie stellt zum Teil die Kontakte zu den Betriebsleitern her, übernimmt in den einzelnen Messkampagnen die Emissionsmessungen an den Kaminöffnungen der Projektbetriebe und ist den gesamten Projektablauf (Planung der Messungen, regelmäßige Besprechungen, Diskussion der Auswertungsergebnisse, Erstellung des Abschlussberichtes) involviert. Des Weiteren werden an den jeweiligen Messtagen auf den Projektbetrieben der Status der Lüftungstechnik (Ansteuerungsleistung der Ventilatoren, Messung der Abluftgeschwindigkeit ...) sowie die Bedingungen im Stall und Tierbereich (Temperatur, Feuchte, Tiergewichte, Futtermittel, Einstreu ...) dokumentiert Das Ziel dieses Projekts besteht darin, den Istzustand der Emissionen und Immissionen von Bioaerosolen und Feinstaubpartikeln im Bereich von Tierhaltungsanlagen mit verschiedenen Messstrategien zu erheben. Für die Beurteilung der anlagenbezogenen Emissionen und Immissionen wird vergleichend die natürliche Hintergrundkonzentration der Bioaerosole und Feinstaubpartikel in der Umgebungsluft bestimmt. Es gilt festzustellen, ob die Keimkonzentrationen der Umgebungsluft aus der Stallluft resultieren. Die Leitparameter (Keime bzw. biogene Substanzen), welche in VDI 4250 Blatt 3 (2016) Richtlinie zur Emissions- und Immissionsbeurteilung herangezogen werden, werden auf ihre Adaptierbarkeit überprüft. Für die zukünftigen Bewertungen der Immissionen werden Ausbreitungsrechnungen durchgeführt, um die Fläche des Areals zu definieren, in dem ein neu zu errichtendes Stallgebäude für die Haltung von Nutztieren stehen soll. Die Daten aus der vorliegenden Studie werden mit den Ergebnissen und Bewertungen anderer EU Länder verglichen, um ein Konzept für eine Bewertungsgrundlage zu erstellen. (Text gekürzt)

Residence times across scales: from plot to catchment scale

Residence times is a key signature to characterize flow and transport at all temporal and spatial scales in different hydrological compartments. It is assumed that the spatial organisation of the landscape controls space-time organisation of the water cycle and related processes and hence the residence time. Combining flux and residence concentration data of natural tracers in water, stable isotopes, and artificial tracers will allow us to predict residence time and flow pathways in the different hydrological compartments as well as integrative for entire watersheds. We will investigate with different methods the fingerprint of hydrological processes found in the signal of isotopic composition and natural and artificial tracers of soil, ground and stream water in space and time. The temporal variability of isotopes in soil water, groundwater and stream water will be combined to benchmark transport and flow models and to derive a new functional form of short to long-term transit time distributions. The spatial patterns of stable isotopes in the saturated and unsaturated zone will be used to derive long-term flow pathways, mixing patterns and the proportion of evaporation to transpiration. Artificial tracer experiments using salt and electric resistivities will vizualize and quantify internal flow pathways in particular preferential flow pathways.

Stable isotope analysis of the common periwinkle Littorina littorea depending on infection status and seasonality

Littorina littorea was collected at the study site. The foot of Littorina littorea was used for stable isotope analysis (δ15N and δ13C). The stable isotope composition of possible food sources was also determined. Samples were taken in spring, summer and autumn. For the analysis a diet tissue discrimination factor (DTDF) of 2.4 for δ15N and 1.0 for δ13C was subtracted, respectively. The data in the sheet are the raw data without the DTDF.

The diet contribution and habitat selection of the common periwinkle Littorina littorea depending on infection with parasites and seasonality

The common periwinkle Littorina littorea is an ecologically important grazer and serves as the first intermediate host for several trematode species in the Baltic Sea, especially for the fluke Cryptocotyle lingua. In this series of experiments and analyses, we tested whether the food sources contributing to the diet and the habitat selection differ depending on the infection status of the periwinkle and the season. (1) A spatial pattern analysis was conducted to investigate the habitat composition and availability of food sources at the study site Möltenort, Kiel Bight (54.37°N, 10.19°E), (2) the habitat choice of the periwinkle was observed in-situ by a mark and recapture experiment, and (3) the composition of the diet of L. littorea (based on stable isotope composition of carbon and nitrogen isotopes) was analysed. All experiments were conducted in spring, summer and autumn.

Agricultural And Aquaculture Facilities / Tierhaltungs- und Aufzuchtanlagen in Brandenburg

Der Datensatz Agricultural And Aquaculture Facilities / Tierhaltungs- und Aufzuchtanlagen in Brandenburg ist die Datengrundlage der interoperablen INSPIRE-Darstellungs- (WMS) und Downloaddienste (WFS): Tierhaltungsanlagen nach BImSchG in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE View-Service (WMS-AF-TIERE) Tierhaltungsanlagen nach BImSchG in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE Download-Service (WFS-AF-TIERE) Der Datenbestand beinhaltet die Punktdaten zu den betriebenen Tierhaltungsanlagen aus dem Anlageninformationssystem LIS-A. Die Angaben zu den Anlagen enthalten jeweils den Standort und die genehmigte Leistung. Dabei erfolgte eine sog. Schematransformation und Belegung der INSPIRE-relevanten Attribute. Der Datensatz Agricultural And Aquaculture Facilities / Tierhaltungs- und Aufzuchtanlagen in Brandenburg ist die Datengrundlage der interoperablen INSPIRE-Darstellungs- (WMS) und Downloaddienste (WFS): Tierhaltungsanlagen nach BImSchG in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE View-Service (WMS-AF-TIERE) Tierhaltungsanlagen nach BImSchG in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE Download-Service (WFS-AF-TIERE) Der Datenbestand beinhaltet die Punktdaten zu den betriebenen Tierhaltungsanlagen aus dem Anlageninformationssystem LIS-A. Die Angaben zu den Anlagen enthalten jeweils den Standort und die genehmigte Leistung. Dabei erfolgte eine sog. Schematransformation und Belegung der INSPIRE-relevanten Attribute. Der Datensatz Agricultural And Aquaculture Facilities / Tierhaltungs- und Aufzuchtanlagen in Brandenburg ist die Datengrundlage der interoperablen INSPIRE-Darstellungs- (WMS) und Downloaddienste (WFS): Tierhaltungsanlagen nach BImSchG in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE View-Service (WMS-AF-TIERE) Tierhaltungsanlagen nach BImSchG in Brandenburg - Interoperabler INSPIRE Download-Service (WFS-AF-TIERE) Der Datenbestand beinhaltet die Punktdaten zu den betriebenen Tierhaltungsanlagen aus dem Anlageninformationssystem LIS-A. Die Angaben zu den Anlagen enthalten jeweils den Standort und die genehmigte Leistung. Dabei erfolgte eine sog. Schematransformation und Belegung der INSPIRE-relevanten Attribute.

Erweiterung eines landwirtschaftlichen Betriebes

Herr Marc Furken hat einen Antrag nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) zur Erteilung einer Genehmigung für die Erweiterung einer Tierhaltungsanlage durch den Neubau eines Jungviehstalles, der Erweiterung einer Gerätehalle, der Nutzungsänderung des Boxenlauf- und Kälberstalls sowie der Erhöhung des Viehbestandes gestellt. (Verfahren nach § 16 in Verbindung mit § 19 BImSchG)

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