Der neue biologische Prozess der Deammonifikation soll in seiner verfahrenstechnischen Umsetzung zur Reinigung hoch stickstoffbelasteter Abwässer mit niedrigem C:N-Verhältnis grundlegend untersucht werden. Durch die gezielte Kombination von aerober Nitritation und anaerober Ammoniumoxidation in einem Biofilm ist eine vollständige, rein autotrophe N-Elimination aus problematischen Abwässern in einem Verfahrensschritt möglich. An einer Versuchsanlage nach dem Moving-bed Verfahren sollen Einflussfaktoren definiert werden, die sich auf Entwicklung und Umsatzleistungen eines solchen Biofilms auswirken. Für eine genaue Charakterisierung der Prozesse innerhalb des Biofilms und des Zusammenhangs zwischen Biofilmstruktur und -funktion sollen neue in situ-Techniken mit erprobten Methoden verknüpft werden. Selektive Hemmstoffe und 15N-Tracer zur Bilanzierung der Umsetzungen, fluoreszente in situ-Hybridisierung (FISH) mit konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) zur Identifizierung und Lokalisierung der Organismen und konfokale Ramanmikroskopie zur nichtinvasiven Messung der Stickstoffprofile in verschiedenen Biofilmtiefen. Neben der Klärung des Zusammenwirkens verschiedener Organismengruppen können die Umsatzleistungen in Abhängigkeit praxisrelevanter Betriebsparameter beschrieben und Steuerungsmöglichkeiten für den Prozess abgeleitet werden.
Der südliche Indische Ozean gehört zu den am wenigsten untersuchten Meeresgebieten. Entlang eines zonalen Transekts bei 23°S im südlichen Indischen Ozean wollen wir mit Hilfe der Verteilung von isotopischen Tracern (Radiumisotope, Thorium, Helium) die Quellen, die Senken und die Flüsse von Spurenelementen (TEs: Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, V, Zn) in der Wassersäule untersuchen. Die Anwendung von Radiumisotopen (224Ra, 223Ra, 228Ra,226Ra,), Thoriumisotopen (234Th, 232Th) und Heliumisotopen (3He, 4He) erlaubt ein besseres Verständnis der biogeochemischen Zyklen von TEs. Da einige dieser Spurenelemente als Mikronährstoffe fungieren, wollen wir ihre biogeochemischen Kreisläufe und ihre Wechselwirkungen mit der Bioproduktivität im Oberflächenwasser sowie ihre Wechselwirkungen mit den Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufen erforschen. Durch die Kombination von Messungen von TEs mit Radium- und 234Th-Isotopen als Tracer für vertikale und horizontale Flüsse, 232Th als Tracer für den Staubeintrag und Heliumisotope als Tracer für einen hydrothermalen Eintrag, werden wir die Zufuhrpfade von TEs aus der Atmosphäre, den Kontinenten (hauptsächlich dem Sambesi-Fluss), den Sedimenten der afrikanischen und australischen Kontinentalschelfe und aus den hydrothermalen Quellen (Hydrothermalismus am Mittelindischen Ozeanrücken) bestimmen und quantifizieren. Diese Untersuchungen sollen auf Probenmaterial basieren, das während der Sonne Ausfahrt SO-276 (Juli – August 2020) von Durban (Südafrika) nach Fremantle (Australien) gewonnen wird. Unsere Untersuchungen sind Teil des international koordinierten Programms GEOTRACES und werden zum „Second Indian Ocean Expedition Program (IIOE-2)“ beitragen. Wir erwarten, dass die Ergebnisse der vorgesehenen Untersuchungen einen signifikanten Beitrag zum Verständnis von Ökosystemen und ihrem chemischen Milieu liefern werden.
Wheat (Triticum aestivum L.) is grown worldwide and is one of the most important crops for human nutrition. Einkorn wheat (Triticum monococcum) is a diploid relative of bread wheat and both have the A genome in common. The timing of flowering is of major importance for plants to optimally adjust their life cycle to diverse environments. QTL mapping studies indicated that flowering time in cereals is a complex trait, which is controlled by three different pathways: vernalization, photoperiod and earliness per se. In wheat, high-resolution genome-wide association mapping is now possible, because of the availability of a high density molecular marker chip. The main goal of the proposed project is to investigate the regulation of flowering time in wheat using a genome-wide association mapping approach based on a novel high-density SNP array. In particular, the project aims to (1) investigate the phenotypic variation of flowering time of bread wheat and Einkorn wheat in response to environmental cues in multilocation field trials, (2) study the effects of Ppd alleles on flowering time in a candidate 3 gene approach, (3) determine the genetic architecture of flowering time in a high-density genome-wide association mapping, and (4) investigate the plasticity of the genetic architecture of flowering time in wheat by a comparison between bread wheat and Einkorn wheat.
In Projekt P2 werden wir die Chrolonolgie und Intensität der menschlichen Besiedelung der Bale-Mountains untersuchen und deren Auswirkungen auf die Entwaldung des Sanetti-Plateaus durch Feuer. Um diese Zusammenhänge zu untersuchen, werden wir uns auf folgende Punkte konzentrieren:1. In Zusammenarbeit mit Projekt P1 (Archäologie) werden wir Chronologie (mittels Radio-Kohlenstoff- und Optisch stimulierter Lumineszenz-Datierungen) und Art und Intensität der menschlichen Besiedelung untersuchen. Hierzu dienen Anthrosole unter Felsvorsprüngen und Höhlen als Archive und molekulare Marker als Landnutzungs-Indikatoren, wie z.B. Phosphor-Mapping (Birk et al. 2007), Benzolpolycarbonsäuren (Glaser et al. 1998) und Sterole und Gallensäuren als Fäkalbiomarker (Birk et al. 2012). 2. In Zusammenarbeit mit den Projekten P3 (Basis-Umweltdaten-Erhebung) und P7 (Erd-Käfer) werden wir typische Standortseigenschaften (Böden und Topographie) erhoben. Diese Daten erlauben uns die Rekonstruktion der ehemaligen Erica-Ausbreitung sowie von gegenwärtigen reellen und potenziellen Erica-Standorten. 3. Mit der gleichen Intension werden wir potenzielle molekulare Erica-Marker untersuchen wie z.B. Cutin und Suberin (Spielvogel et al. 2014), CuO lignin und Monosaccharide (Spielvogel et al. 2007; Eder et al. 2010), Phytolithe (Iriarte et al. 2010), n-Alkane, Stabilisotopen-Signaturen (Glaser und Zech 2005).Sollten keine Erica-spezifischen Biomarker gefunden werden, wenden wir Metabolomics-Techniken an, um zwischen Erica und Gras-Vegetation im Boden zu unterscheiden.4. Um mögliche Interaktionen zwischen der menschlichen Besiedelung und der zeitlichen und räumlichen Dynamik der Erica-Vegetation zu identifizieren, werden Sedimente von konkaven glazialen Ablagerungen auf dem Sanetti-Plateau mit den oben beschriebenen molekularen Markern untersucht. Wir gehen davon aus, dass die Chronologie und Intensität von Feuer die Dynamik der Erica-Vegetation bestimmt. In Zusammenarbeit mit P4 (Paleoökologie, Pollen) und P5 (Paleoclimatologie, 18O-Zucker) werden wir identifizieren, ob das Brennen der Erica-Standorte mehr durch die menschliche Besiedelung oder durch paläoklimatische Fluktuationen bestimmt wird.
Direkte Transportwege von der Troposphäre in die untere Stratosphäre von Wasserdampf und troposphärischen Spurengasen(z.B. ozonzerstörender Substanzen, wie beispielsweise sehr kurzlebige halogenierte Spurenstoffe)beeinflussen die chemische Zusammensetzung der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre außerhalb der Tropen (ExUTLS). Sogar relativ kleine Änderungen in Ozon und Wasserdampf in dieser Region, haben große Auswirkungen auf das Klima an der Erdoberfläche. Verschiedene direkte Transportwege werden derzeit diskutiert, wie z. B. quasi-horizontaler Transport aus der tropischen Tropopausen Region, horizontaler Transport aus dem Gebieten des asiatischen Monsuns und durch Konvektion induzierte Einträge. Jedoch ist unser derzeitiges Verständnis für diese Transportprozesse und ihre relativen Beiträge unvollständig. Im Rahmen unseres Projekts AMOS, möchten wir die zugrunde liegenden Transportprozesse für verschiedene vergangene (TACTS/ESMVal) und zukünftige HALO-Kampagnen (PGS, WISE) identifizieren und quantifizieren unter Berücksichtigung ihrer jahreszeitlichen und jährlichen Variabilität. Der Schwerpunkt unseres Projekts ist die WISE-Kampagne, die Transportvorgänge, die die chemische Zusammensetzung in der ExUTLS bestimmen, untersuchen wird. Im Rahmen unseres Projekts werden HALO Messungen mit mehrere (Kurz- und Langzeit-) Simulationen mit dem Lagrangen Modell CLaMS kombiniert. Die Implementierung von künstlichen Markern in CLaMS, mit denen man die Herkunft der Luftmassen bestimmen kann, zusammen mit hochaufgelösten HALO-Messungen von verschiedenen Kampagnen ist ein einzigartiges Werkzeug, um die verschiedenen Transportwege und Mischungsprozesse zu identifizieren. Im Rahmen von AMOS können deshalb die Auswirkungen dieser verschiedenen Transportprozesse auf die chemischen Zusammensetzung der unteren Stratosphäre quantifiziert werden.
Im Forschungsvorhaben werden mikrobielle Umsetzungsreaktionen organischen Materials in Böden quantitativ und qualitativ untersucht. Ziel ist es, die genaue Strukturaufklärung der beteiligten organischen Komponenten durchzuführen und deren exakte Abbauwege zu kennzeichnen. Die angestrebten Untersuchungen auf molekularer Ebene erlauben neben der genauen Bilanzierung des Kohlenstoffumsatzes eine gezielte Strukturaufklärung der beteiligten Komponenten mittels konventioneller GC-MS und GC-Isotope-Ratio Technik. Durch den Einsatz von 13C-markierten Tracersubstanzen soll aufgezeigt werden, (1) inwieweit der Abbau der organischen Substanz direkt zur Bildung von CO2 führt, (2) welcher Anteil in mikrobielle Biomasse überführt wird und, als wichtigster Aspekt, (3) in welcher Form organische Substanzen und deren mikrobielle Transformationsprodukte als makromolekulare organische Fraktionen im Boden verbleiben. Die strukturchemischen Untersuchungen werden Indikationen zur Abgrenzung zwischen den Einträgen aus mikrobieller Biomasse und Streu liefern.
Die Anwendung von Auftausalzen im Rahmen des differenzierten Winterdienstes ist zur Sicherung des öffentlichen Lebens in Berlin notwendig. Auf den Straßen wird vorwiegend Natriumchlorid (NaCl) eingesetzt. Natriumchlorid verursacht jedoch ab einer bestimmten Konzentration an Bäumen gattungsspezifisch unterschiedlich starke phytotoxische Schäden. Diese sind besonders an Bäumen in unmittelbarer Fahrbahnnähe gesalzener Straßen ausgeprägt. Dies war insbesondere in den Jahren 2014 und 2015 auffällig. In der Folge führt eine wiederholt verstärkte Aufnahme von NaCl zu vorzeitigen Vergreisungserscheinungen im System Baum wie z. B. verstärkte Kurztriebbildung, vermehrte Totholzbildung sowie lichteren Kronen. Darüber hinaus kommt es an vielen streusalzbelasteten Standorten, welche meist ohnehin schon ein geringes Nährstoffangebot aufweisen, durch NaCl zu einer Verschiebung der Nährstoffaufnahme durch Kationenaustausch – allen voran Kalium – und Magnesium Ionen. Im Rahmen eines gemeinsamen Versuches des Pflanzenschutzamtes Berlin mit dem Straßen- und Grünflächenamt Neukölln, der Fa. ARBORrevital und der Fa. COMPO expert sollten praktikable Lösungswege getestet werden, um den negativen Auswirkungen von Auftausalzen auf Straßenbäume zu begegnen. Zentrale Fragestellung war hierbei, inwieweit sich die negativen Auswirkungen von Schadionen (NaCl) des Taumitteleintrags an Straßenbäumen durch die gezielte Gabe von antagonistischen Nährelementen (Kalium, Magnesium) und durch die bedarfsgerechte sensorgestützte Wasserversorgung über drei Vegetationsperioden mindern lassen. Der Freilandversuch fand im Berliner Bezirk Neukölln im Mittelstreifen des Tempelhofer Wegs statt. Die dort gepflanzten Linden ( Tilia sp. ) standen durchschnittlich im 25. Standjahr und wiesen z. T. deutliche Vergreisungserscheinungen auf. Auf dem in zwei Abschnitte (nördlich und südlich der Gradestraße) unterteilten Standort wurden insgesamt drei Versuchsvarianten (Unbehandelte Kontrollvariante – UK, Düngervariante – DüV und Wasservariante – WaV) à 15 Wiederholungen angelegt, welche in Dreierblöcken nahezu randomisiert konzipiert wurden. Bei der 1. Variante (UK) wurden keine Veränderungen im Wasser- und Nährstoffhaushalt durchgeführt. Lediglich Gießmulden wurden analog zu den beiden weiteren Varianten angelegt. Bei der 2. Variante (DüV) wurden Gießmulden angelegt, um im zeitigen Frühjahr Nährstoffe in granulierter Form und Wasser zu applizieren. Der eingebrachte Dünger ist ein kalibetonter Volldünger (9+5+20 (+4)). Mit Hilfe der angelegten Gießmulden wurden direkt nach der Düngergabe 500 Liter Wasser pro Baum ausgebracht, um den Dünger zu lösen. Für die 3. Variante (WaV) wurden ebenfalls Gießmulden angelegt und zeitgleich mit Düngevariante DüV die gleiche Gabe Gießwasser (500 Liter), jedoch ohne Dünger, verabreicht. Zusätzlich wurden an sechs Standorten Bodenfeuchtemessgeräte (Tensiometer) in zwei Bodentiefen zwecks Überwachung des Wasserhaushaltes der unterschiedlichen Varianten eingebaut. Diese dienten als Marker für weitere Bewässerungsgänge im Jahresverlauf. Sowohl die Applikation von Nährstoffen im zeitigen Frühjahr, als auch die sensorgestützte, zusätzliche Bewässerung über die Vegetationsperiode, wurden in den Jahren 2017 und 2018 identisch wiederholt. Der Versuch wurde auf sieben Jahre angelegt und in zwei Phasen unterteilt. Erste Ergebnisse wurden nach Ablauf der Phase I Ende 2018 erwartet. In den darauffolgenden Jahren wurde die weitere Vitalitätsentwicklung der Bäume verfolgt. Eine zusätzliche Applikation von Wasser und Dünger fand hingegen nicht mehr statt. Die Betreuung des Feldversuchs erfolgte durch das Pflanzenschutzamt Berlin, dem Straßen- und Grünflächenamt Neukölln sowie der Fa. ARBORrevital. Während des Versuches erfolgten mehrfach baumpflegerischer Maßnahmen in den Kronen (Totholzentfernung, Kronenpflege, Kronenteilentnahmen sowie zwei Fällungen) der untersuchten Gehölze. Hierdurch waren Auswertungen zu Trieblängenwachstum, aber auch das Erfassen von Blattparametern wie Blattgröße, -farbe nur unzureichend möglich, sodass diese in abschließende Bewertung der Maßnahmen nicht einfließen konnten. Dies führte dazu, dass als einziger verwertbarer Parameter die Entwicklung der Stammumfänge im Untersuchungszeitraum herangezogen werden konnte. Die DüV und WaV zeigten gegenüber der unbehandelten Kontrolle, sowohl in Phase I des Versuchs als auch danach, eine verbesserte Zuwachsleistung. Dies stimmt mit der Erwartung von verbesserten Wachstumsbedingungen bei geringerer NaCl-Konzentration in der Baumscheibe überein. Abbildung 1 zeigt höhere Zuwachsleistungen der Varianten DüV und WaV (2,2 cm und 2,3 cm) gegenüber der UK (1,6 cm) im Zeitraum der aktiven Behandlung (Phase I 2016–2018). Abbildung 2 zeigt eine langfristige Verbesserung der Zuwachsleistung auch nach Einstellung der aktiven Behandlung. WaV und DüV lagen sowohl mit Mittelwert als auch Median über der UK. Zwischen DüV und WaV ließen sich keine signifikanten Unterschiede feststellen. Eine erhöhte Wuchsleistung am Parameter Stammzuwachs der Düngevariante gegenüber der Wasservariante war nicht zu verzeichnen. Der Versuch zeigte, dass eine zeitlich begrenzte Versorgung mit Wasser und Dünger das Wachstum der Bäume auch für die folgenden Jahre nach Ende der Behandlung maßgeblich beeinflusst. Die in Abbildung 3 dargestellte statistische Auswertung des Versuchs konnte keinen Unterschied zwischen den Varianten feststellen. Dies liegt zum einen an dem komplexen Versuchsobjekt Straßenbaum, das vielen verschiedenen Umweltfaktoren ausgesetzt ist, und zum anderen an dem begrenzten Stichprobenumfang des Versuches. Trotz eines nicht-signifikanten Kruskal-Wallis-Test wurde ein anschließender paarweiser Vergleich der einzelnen Varianten durchgeführt.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1973 |
| Land | 21 |
| Wissenschaft | 46 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 2 |
| Daten und Messstellen | 25 |
| Förderprogramm | 1887 |
| Gesetzestext | 2 |
| Taxon | 9 |
| Text | 64 |
| WRRL-Maßnahme | 12 |
| unbekannt | 38 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 85 |
| offen | 1941 |
| unbekannt | 8 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1704 |
| Englisch | 594 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 10 |
| Bild | 7 |
| Datei | 13 |
| Dokument | 48 |
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| Multimedia | 2 |
| Unbekannt | 4 |
| Webseite | 648 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1600 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1713 |
| Luft | 1205 |
| Mensch und Umwelt | 2034 |
| Wasser | 1393 |
| Weitere | 1997 |