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Project OTC-Genomics: Environmental and microbial time series data from the Warnow estuary and the Baltic Sea coast

Estuaries and coasts are characterized by ecological dynamics that bridge the boundary between habitats, such as fresh and marine water bodies or the open sea and the land. Because of this, these ecosystems harbor ecosystem functions that shaped human history. At the same time, they display distinct dynamics on large and small temporal and spatial scales, impeding their study. Within the framework of the OTC-Genomics project, we compiled a data set describing the community composition as well as abiotic state of an estuary and the coastal region close to it with unprecedented spatio-temporal resolution. We sampled fifteen locations in a weekly to twice weekly rhythm for a year across the Warnow river estuary and the Baltic Sea coast. From those samples, we measured temperature, salinity, and the concentrations of Chlorophyll a, phosphate, nitrate, and nitrite (physico-chemical data); we sequenced the 16S and 18S rRNA gene to explore taxonomic community composition (sequencing data and bioinformatic processing workflow); we quantified cell abundances via flow cytometry (flow cytometry data); and we measured organic trace substances in the water (organic pollutants data). Processed data products are further available on figshare.

Internes Meßnetz Küste

Messung von hydrologischen Parametern wie Wind, Wassertemperatur, Wellen, Strömung, Wasserstand und Luftdruck an Meßstationen entlang der Ostseeküste und den angrenzenden Boddengewässern der Küste M-V.

Grundwassermessstelle APP_GWMN_86

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_86 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper EL08 : Stör - Geest und östl. Hügelland. Es liegen insgesamt 21013 Messwerte vor. Es liegen außerdem 1 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Ermittlung des Potenzials schädlicher Phytoplankton-Massenentwicklungen in Bundeswasserstraßen

Veranlassung Die aktuellen, trockenen Jahre haben gezeigt, dass an den Bundeswasserstraßen im Binnenland und den Ästuaren in Zeiten des Klimawandels wieder vermehrt mit Eutrophierungs-Phänomenen zu rechnen ist. Das Fischsterben in der Oder, ausgelöst durch das verstärkte Wachstum der Alge Prymnesium parvum und der von ihr gebildeten Toxine, die mittlerweile regelmäßig auftretenden Cyanobakterienblüten an der Mosel oder auch die wieder verstärkt auftretende Sauerstoffproblematik in vielen Fließgewässern wie z. B. der Elbe sind die prominentesten Beispiele dieser Entwicklung (Abb. 1). Nicht nur in den Medien, der Öffentlichkeit und in der nationalen und internationalen Politik, auch bei den verwaltenden Behörden wie den Landesämtern oder der Wasserstraßen und Schifffahrtsverwaltung des Bundes erregt dieses Thema große Aufmerksamkeit und Besorgnis. Eutrophierung ist eines der zentralen Wasserqualitätsprobleme, die in der Nationalen Wasserstrategie der Bundesregierung benannt werden. Ihre Vermeidung, insbesondere im Ästuar- und Küstenbereich, ist „Vision“ der Nationalen Wasserstrategie und entspricht dem nationalen Umweltziel 1 aus der Umsetzung der Europäischen Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie. Die Gründe für diese Eutrophierungsphänomene liegen in den ungewöhnlich langen, trockenen und warmen Wetterperioden in den Frühjahrs- und Sommermonaten der vergangenen Jahre. Diese führen nicht nur zu einem Anstieg der Wassertemperatur und ausreichender Lichtverfügbarkeit, auch der Abfluss in den Bundeswasserstraßen nimmt ab, während die Aufenthaltszeit des Wassers gerade in staugeregelten Bereichen ansteigt. All diese Faktoren sind wachstumsfördernd für Algen und Cyanobakterien. Durch den geringen Abfluss werden zudem eingeleitete Substanzen nicht mehr ausreichend verdünnt. Im Falle der Oder führten durch den Bergbau eingeleitete Salze erst dazu, dass die Brackwasseralge Prymnesium parvum ein ideales Habitat vorfand. Es besteht daher starker Bedarf, solche Kipppunkte von Gewässern frühzeitig zu erkennen und über ein Monitoringprogramm im Krisenfall die Handlungsfähigkeit der zuständigen Behörden zu verbessern. Dazu ist es zunächst notwendig, das Potenzial der Bundeswasserstraßen für die Massenentwicklung von schädlichen Algen und Cyanobakterien zu evaluieren und damit zu klären, an welchen Bundeswasserstraßen das Risiko für schädliche Algenblüten besteht. Es gibt verschiedene Algen, andere Protisten und Cyanobakterien, die das Potenzial schädlicher Auswirkungen auf das Ökosystem und die menschliche Gesundheit haben. Die Nischen oder Habitate, in denen diese Arten vorkommen sind zwar begrenzt, es ist jedoch nachgewiesen, dass durch den Menschen verursachte Phänomene (Klimawandel, Einleitung von Nährstoffen und Salzen) die Ausbreitung schädlicher Algen befördern und es dadurch zu massenhaften Entwicklungen dieser kommt. Es ist nicht bekannt, in welchen der Bundeswasserstraßen mögliche Habitate für diese schädlichen Organismen derzeit bestehen oder auch in Zukunft unter einem Klimawandelszenario entstehen könnten. Diese Lücke soll in diesem Projekt geschlossen werden. Ziele - Identifizierung der TOP10 HABs (engl. „Harmful Algae Blooms“ = schädliche Algenblüten), also der 10 Arten, die am wahrscheinlichsten in großen Fließgewässern eine schädliche Algenblüte bilden und Charakterisierung ihrer Umweltanforderungen - Erstellung und Veröffentlichung von Steckbriefen der TOP10 HABs - Zusammenstellung von Umweltdaten für eine Risikoanalyse schädlicher Phytoplankton-Massenentwicklungen - Analyse des trophischen Potenzials der Bundeswasserstraßen, d. h. der theoretischen Möglichkeit für eine Phytoplankton-Massenentwicklung in den Bundeswasserstraßen.

Auswirkungen chemischer Belastungen auf mikrobielle Gemeinschaften

Veranlassung Gewässerökologie im Fokus der Öffentlichkeit Die durch den Klimawandel mit zunehmender Häufigkeit auftretenden extremen Bedingungen in und an Flüssen und Bundeswasserstraßen führten in der jüngeren Vergangenheit zum Teil zu verheerenden ökologischen Folgen. Mikroorganismen nahmen dabei oft eine zentrale Rolle ein und rückten das Thema Wasserqualität verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit. Ein Beispiel dafür ist das Fischsterben in der Oder im August 2022, welches im Rahmen der Ursachenforschung die Sensibilität, aber auch die Komplexität der Ökosysteme in Politik und Öffentlichkeit allgegenwärtig machte. Aber auch die seit 2017 in der Mosel auftretenden Cyanobakterienblüten erregen zumindest regional öffentliches Interesse, da sie oftmals eine eingeschränkte Nutzung des Gewässers nach sich ziehen. Interdisziplinäre wissenschaftliche Herausforderung: Komplexe Zusammenhänge zwischen chemischer Belastung und Biodiversität Die Entschlüsselung komplexer Wirkbeziehungen stellt eine große wissenschaftliche Herausforderung dar - einerseits aufgrund multipler Stressoren, die auf Flussysteme einwirken, wie die Auswirkungen des Klimawandels oder die Ausbreitung von Neobiota; andererseits aufgrund zahlreicher Umweltfaktoren wie Wassertemperatur, Nährstoffkonzentrationen und Abflussbedingungen. Ein größtenteils unbekanntes Ausmaß an chemischen Stressoren, insbesondere organische Spurenstoffe, belasten das aquatische Ökosystem zusätzlich. Obwohl internationale Gremien und Verbände (IPBES, EU) sowie die wissenschaftliche Gemeinschaft chemische Belastungen als einen der Haupttreiber für Biodiversitätsverlust anerkannt haben, ist der Einfluss von Chemikalien auf die Biodiversität und damit auf Ökosysteme bisher unzureichend verstanden. Erste Studien geben Hinweise auf die potentiellen Auswirkungen chemischer Belastungen auf die mikrobielle Gemeinschaft: Beispielsweise belegen sie einen statistischen Zusammenhang zwischen der Spurenstoffbelastung und dem ökologischen Zustand von Fließgewässern. Es ist daher notwendig, die komplexen Zusammenhänge zwischen solchen chemischen Stressoren und der mikrobiellen Artengemeinschaften integrativ und systematisch zu bearbeiten, um die ökologischen Entwicklungen in Bundeswasserstraßen besser zu verstehen und zu prognostizieren sowie um nachteiligen Veränderungen proaktiv entgegensteuern zu können. Die Mosel als Untersuchungsgebiet Über Einträge kommunaler Kläranlagen sowie aus industriellen und intensiven landwirtschaftlichen Aktivitäten im Einzugsgebiet gelangen komplexe Mischungen organischer Spurenstoffe in die Mosel. Darüber hinaus zeigt das Gewässer als Ausdruck eines "nicht gesunden" Ökosystems seit einigen Jahren ausgeprägte, Toxin-bildende Cyanobakterienblüten, die in der breiten Öffentlichkeit sowie bei den verantwortlichen Behörden große Aufmerksamkeit und Besorgnis erregen. Ziele - Umfassende Charakterisierung der mikrobiellen Artengemeinschaft und chemischen Belastung im Untersuchungsgebiet (Mosel) - Etablierung von experimentellen Ansätzen zur systematischen Untersuchung der Zusammenhänge zwischen chemischen Belastungen und dem Wachstum mikrobieller Populationen - (Weiter-)Entwicklung von mechanistischen Effekt-Modellen, welche den Einfluss der chemischen Belastung im Kontext multipler Stressoren auf ausgewählte Phytoplankton-Arten beschreiben.

Parabola for Climate: Parameterizing Biomorphological feedback loops on estuarine tidal flats for climate change

Aktuelle Pegelstände für Hessen der Station "Meiningen"

An der Station "Meiningen" mit der ID 42857 am Fluss Werra wird der Wasserstand gemessen

Grundwassermessstelle APP_GWMN_497

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_497 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper EL13 : Krückau - Altmoränengeest Nord. Es liegen insgesamt 23894 Messwerte vor. Es liegen außerdem 22 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

Forstliche Umweltkontrolle (forstliches Umweltmonitoring) im Land Brandenburg

Das SG Forstliche Umweltkontrolle/Bodenkunde erbringt auf Ebene der hoheitlichen Zuständigkeit für den Wald Informationen für Politik und Forstwirtschaft zur nachhaltigen, ökonomisch erfolgreichen und ökologisch verträglichen Bewirtschaftung der Wälder. Voraussetzung einer qualifizierten und zeitnahen Politikberatung sind die zielgerichtete Analyse und Bewertung der Risiken und Potentiale für den Wald und die nachhaltige Forstwirtschaft. Herausforderungen des Klimawandels, die Luftverschmutzung und der sich ändernden Bewirtschaftungsansprüche an Wälder erfordern ein forstliches Umweltmonitoring im Sinne eines integrativen Waldmonitoring. Im Forstlichen Monitoring sind zugleich Landes-, Bundes- als auch Europäische Monitoringaufgaben beispielhaft integriert. Der Bundesrepublik Deutschland erwachsen aus internationalen Vereinbarungen zur nachhaltigen Waldbewirtschaftung (MCPFE), zum Klimaschutz (Klimarahmenkonvention, Kyoto-Protokoll), zum Schutz der biologischen Vielfalt (CBD) und zur Luftrein¬haltung (CLRTAP) vielfältige Berichtspflichten, die nur auf Grundlage eines forstlichen Umweltmonitoring erfüllt werden können. Die EU-weit etablierten Monitoringprogramme (EU Level I bzw. BZE/WZE und Level II) bieten eine wissenschaftlich fundierte Grundlage und die Infrastruktur für das Waldmonitoring. Sie werden im Rahmen eines aufzubauenden europäischen Waldmonitoring (European Forest Monitoring System EFMS) weiterentwickelt und mit anderen Erhebungen (z. B. BWI) abgestimmt und verknüpft. Die aus dem Waldmonitoring abgeleiteten Risikobewertungen und Anpassungsmaßnahmen für die Waldbewirtschaftung sind ein wichtiges Element moderner Dienstleistung für die forstliche Praxis und bilden unverzichtbare Entscheidungshilfen für die Forst- und Umweltpolitik. Das forstliche Monitoring zum Waldzustand liefert wichtige Grundlagen zu strategischen Entscheidungen zur Waldentwicklung. Schwerpunkte: - Erfassung der Dynamik der stofflichen (Wasser, Immission CO2, O3; Deposition N, Säure) und energetischen (Strahlung, Temperatur, Wind) Umwelteinwirkungen auf den Wald (Level II) - Erfassung ihrer Wirkungen auf den Zustand der Waldökosysteme (Pflanzenvitalität, Bodenzustand, Wasser-, Kohlenstoff- und Nährstoffhaushalt, Biodiversität) Level I, LWI, BZE und Level II - Abschätzung der Folgen für die nachhaltige Erfüllung der Waldfunktionen für die Gegenwart, Aufklärung ihrer kausalen Zusammenhänge und Entwurf von Szenarien zur Prognose. - Bodenzustanderfassung und Ableitung von Handlungsempfehlungen für den Waldbodenschutz - Erstellung periodischer Waldzustandsbericht - Kennzeichnung von Risikogebieten für die Forstwirtschaft (Wachstumsbedingungen, Waldbrand, Insekten, Stürme unter Einbeziehung verschiedener Klimaszenarien) zum zielgerichteten Einsatz von Haushaltsmitteln und Fördergeldern (Regionalisierung), - Ermittlung von Daten zur Abschätzung der Kohlendioxid-Speicherfähigkeit der Wälder sowie Veränderungen dieses Speichers bei bestimmten Nutzungsoptionen. - Bearbeitung bodenkundlicher Sonderstandorte und Ableitung von Handlungsempfehlungen für Waldentwicklung Gutachten für die Forstverwaltungen als TÖB bei Emittenten in Waldnähe (Biogasanlagen, Tierhaltungsstätten)

Grundwassermessstelle APP_GWMN_15

Dieser Datensatz beschreibt die Grundwassermessstelle APP_GWMN_15 in Schleswig-Holstein. Die Messstelle liegt im Grundwasserkörper ST16 : Trave - Mitte. Es liegen insgesamt 29400 Messwerte vor. Es liegen außerdem 7 Probenentnahmen vor (siehe Resourcen).

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