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s/ereach/REACH/gi

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Vertiefung des Verständnisses des aquatischen Methankreislaufs durch innovative isotopische Ansätze und Untersuchung der Methanoxidation

Methan (CH4) ist ein potentes Treibhausgas, das zur globalen Erwärmung beiträgt und eine wichtige Rolle in der Atmosphärenchemie spielt. Aquatische Systeme wurden kürzlich als bedeutende Quellen von CH4 identifiziert, die bis zu 50 % zu den globalen CH4-Emissionen ausmachen. Es besteht jedoch weiterhin erhebliche Unsicherheit über das Ausmaß dieser Emissionen, insbesondere über deren räumliche und zeitliche Treiber. Dies gilt besonders für CH4-Emissionen aus den aquatischen Systemen der Arktis, die bisher kaum untersucht wurden. Um das Verständnis des globalen CH4-Budgets zu verbessern, ist es daher entscheidend die Quellen von CH4 in aquatischen Systemen genau zu charakterisieren und zu klassifizieren. Aktuelle Methoden zur Klassifizierung von CH4-Quellen nutzen stabile Isotopenverhältnisse wie stabile Kohlenstoff- (delta13C) und Wasserstoff- (delta2H) Isotopenwerte von CH4 (13C vs. 2H Diagramme) sowie geochemische Bernard-Verhältnisse, welche die molaren Verhältnisse von CH4 zu Ethan und Propan gegen delta13C-CH4 Werte darstellt (Bernard-Diagramme). Beide Diagramme werden verwendet, da verschiedene CH4-Quellen durch spezifische Bereiche von delta13C- und delta2H-CH4-Werten sowie Bernard-Verhältnissen charakterisiert sind. Eine wesentliche Einschränkung ergibt sich aus der CH4-Oxidation (MOx) durch methanotrophe Bakterien, die in aquatischen Umgebungen weit verbreitet sind. Dieser Prozess verändert die CH4-Konzentrationen und stabilen Isotopenwerte sowie die Ethan- und Propankonzentrationen, wobei die Oxidation dieser Gase bezüglich der CH4-Quellenklassifizierung bisher unberücksichtigt bleibt. Dies kann zu einer erschwerten Klassifizierung von CH4-Quellen bis hin zu Fehlinterpretationen führen. Ein vielversprechender neuer Parameter, um die Klassifizierung von CH4-Quellen in dieser Hinsicht zu verbessern, ist der sogenannte Delta(2,13)-Parameter, der auf den delta13C- und delta2H-Werten von CH4 basiert, jedoch zusätzlich für die durch MOx verursachte Isotopenfraktionierung korrigiert. Derzeit beeinträchtigen jedoch die begrenzte Nutzung des Delta(2,13) Parameters sowie fehlendes Wissen über potenzielle Einflussfaktoren seine Zuverlässigkeit und erfordern eine systematische Untersuchung. Das Ziel von AMIOX ist es, das Verständnis des aquatischen CH4-Kreislaufs zu vertiefen, indem die Klassifizierung von CH4-Quellen und -Senken in gemäßigten und arktischen aquatischen Systemen verbessert wird. Dies soll durch die Einführung des neuen Delta(2,13)-Parameters in Kombination mit Bernard- und 13C vs. 2H-CH4 Diagrammen erreicht werden. Um diese Ziele zu erreichen, werde ich den Einfluss von MOx auf die Delta(2,13)-Werte und Bernard-Verhältnisse durch drei weit verbreitete methanotrophe Spezies in Laborstudien unter verschiedenen Umweltbedingungen untersuchen. Schließlich werde ich die erworbenen Erkenntnisse im Feld anwenden, um das Verständnis des CH4-Kreislaufs in Seen in gemäßigten Breiten in Deutschland und arktischen Seen in Grönland zu verbessern.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1685: Ecosystem nutrition: forest strategies for limited phosphorus resources; Ökosystemernährung: Forststrategien zum Umgang mit limitierten Phosphor-Ressourcen, Regulation of microbial activities, structure and function of microbial communities

In the frame of the project microbial turnover processes of phosphorous shall be investigated in forest soils and drivers for the corresponding populations as well as their activity pattern shall be described. Furthermore microbial transport and uptake systems for phosphorous should be characterized to understand the competition between plants and microbes for phosphorous in more detail, in relation to the availability of phosphorous and other nutrients. Therefore it is planned to investigate different soil compartments with different nutrient amounts (litter layer - rhizosphere - bulk soil). To reach the described goal molecular metagenomic methods will be used to characterize the structure and function of microbial communities as well as to describe the regulation of selected important pathways. In addition quantitative real time PCR and enzymatic measurements will be used to describe the abundance and activity of the corresponding populations and to describe their relevance for P turnover in the different soil compartments under investigation. With this we hope to reconstruct mainly the microbial phosphorous cycle and give important data to improve the model development of P dynamics in forest soils.

Forschergruppe (FOR) 5094: Dynamik des tiefen Untergrundes von Hochenergiestränden, Teilprojekt: Reaktiver Stofftransport

Durch DynaDeep wird ein Verständnis der Funktionsweise und Relevanz des Land-Meer Übergangs im Untergrund von Hochenergiestränden gewonnen werden. Wir nehmen an, dass dieser einen hoch dynamischen Bioreaktor und einzigartiges mikrobiologisches Habitat darstellt und Netto-Stoffflüsse in Richtung Meer stark beeinflusst. Um dieses Ziel zu erreichen werden sechs Teilprojekte gemeinsam Felduntersuchungen und experimentelle Arbeiten durchführen und diese mit mathematischen Modellen integrativ kombinieren. Die reaktiven Stofftransportprozesse in subterranen Ästuaren (subterranean estuary, STE) sind bislang nur wenig unter Zuhilfenahme numerischer reaktiver Transportmodellierung untersucht worden. In der Grundwasserforschung ist die reaktive Transportmodellierung ein unverzichtbares Werkzeug geworden, um die gekoppelten, nicht-linearen, und meist nicht intuitiv nachvollziehbaren hydrodynamischen und biogeochemischen Prozesse im Untergrund aufzulösen und zu quantifizieren. In Bezug auf den in DynaDeep postulierten hochdynamischen Bioreaktor ist die reaktive Stofftransportmodellierung eine Herausforderung, aber eben auch ein sehr vielversprechender Weg die verzahnten Prozesse unter Hochenergiestränden aufzulösen. Das hier vorgestellte Teilprojekt P6 soll die Forschungsgruppe in ihrer Aufgabe unterstützten die komplexen Zusammenhänge im STE unter dem Einfluss der extrem instationären Randbedingungen zu verstehen. Dafür werden in enger Zusammenarbeit und im ständigen Feedback mit den Projektpartnern (P1-P5) reaktive Transportmodelle entwickelt, welche die untersuchten Einzelprozesse und Effekte in den Laborversuchen, als auch das Verhalten des Gesamtsystems am Feldstandort so gut wie möglich wiedergeben können. Mit dem resultierenden Feldstandort-Modell werden die Effekte der Einzelprozesse auf das Gesamtsystem, als auch die Stoffflüsse in den Bioreaktor hinein und aus ihm heraus quantifiziert. In Zusammenarbeit mit Teilprojekt P1 soll das Modell dann in Hinblick auf DynaDeep Phase 2 für ein weites Spektrum möglicher und für Hochenergiestrände repräsentativer Standortbedingungen angewendet werden.

High Elevation Treeline Research

If one considers the high elevation treeline as a global phenomenon, many local drivers, which dominated the debate in the past, become less significant, they become modulators of a more fundamental, common cause. Our working hypothesis is that the major driver of treeline formation is the ability to form new structures, rather than the provision of raw materials for these structures. In other words, we suggest that the treeline is a sink (growth) rather then a source (photosynthesis) driven phenomenon, with temperature representing the single most important determinant. We do not question the influence of other factors, but we consider them to represent a suite of regional peculiarities, which may affect the actual position by not more then 100 m in elevation. A detailed discussion of the treeline issue can be found in: Our activities go in several directions. They include treering studies across the treeline ecotone (see ref. below), microclimate measurements at various latitudes and an assessment of the carbohydrate supply status at the tree limit. The worldwide treeline temperature assessment nears its end by 2001, when year-round data from ca. 30 different treeline sites around the globe will be available. As a standard procedure we measure root-zone temperature at 10 cm depth in the shade of tree crowns at the treeline using Tidbit (Onset Corp.) data loggers. Currently available data from 90 % of the stations average at seasonal mean ground temperatures of ca 6.5 C, with very little site to site variation, irrespective of latitude (minimum of 5.5 C on Mexican volcanos at 4000 m and maximum at some maritime temperate zone treelines of ca 7.5 C). The seasonal mean proved to be a better predictor of treeline position than warmest month temperatures or a suite of thermal sums tested. There are regions with no suitable treeline taxa where natural treelines occure at lower elevations (higher temperatures; e.g. Hawaii). In a work on carbohydrate pools we compare treelines in Mexico, the central Alps and in N-Sweden (Abisko). We see no decline of reserves as one approaches the existential limit of trees, in fact, carbohydrate and lipid stores reach a maximum at tree limit. Thus, it seems unlikely that carbon limitation is a cause of treeline formation.

Strategic Partnership on Testing of REACH

Total suspended matter, particulate organic matter and particulate inorganic matter from discrete water samples during RV MARIA S MERIAN cruise MSM129/1

This dataset was collected during the cruise MSM129/1 with RV MARIA S. MERIAN from Warnemünde, Germany to St. John's, Canada. It contains suspended particulate matter, particulate organic matter and particulate inorganic matter measurements [mg/l] from water samples collected from the seawater supply (Reinseewassersystem, RSWS) to calibrate the turbidity data of the RSWS system. The outflow of a PocketFerrybox that was connected to the seawater supply in the hangar was used for sampling. It takes a substantial amount of time for the water to reach the hanger from the intake point. The time delay between the sensor readings of the RSWS and the PocketFerrybox was determined and the timestamps of the water sampling were adjusted accordingly. Given latitute and longitude refer to this corrected timestamp. The original time of water sampling in the hangar is given as an additional column with the comment time of sampling. To obtain suspended particulate matter concentrations, water samples were filtered onboard through 0.7 μm pore size, glass fiber filters (Whatmann GF/F, 47 mm) under low vacuum. Filters were frozen immediately at -80 °C until gravimetric analysis in the laboratory at ICBM, Wilhelmshaven according to IOCCG recommendations.

Chlorophyll a and phaeophytin a measurements from discrete water samples during RV MARIA S. MERIAN cruise MSM129/1

This dataset was collected during the cruise MSM129/1 with RV MARIA S. MERIAN from Warnemünde, Germany to St. John's, Canada. It contains chlorophyll-a measurements [µg/l] from water samples collected from the seawater supply (Reinseewassersystem, RSWS) as well as from three CTD casts to calibrate the fluorometers of the RSWS system and the CTD, respectively. The outflow of a PocketFerrybox that was connected to the seawater supply in the hangar was used for sampling. It takes a substantial amount of time for the water to reach the hanger from the intake point. The time delay between the sensor readings of the RSWS and the PocketFerrybox was determined and the timestamps of the water sampling were adjusted accordingly. Given latitute and longitude refer to this corrected timestamp. The original time of water sampling in the hangar is given as an additional column with the comment time of sampling. To obtain chl-a concentrations, water samples were filtered onboard through 0.7 μm pore size, glass fiber filters (Whatmann GF/F) under low vacuum. Filters were frozen immediately at -80 °C until extraction in laboratory by 90% acetone method. Concentrations were calculated from fluorescence measured with a pre-calibrated Turner Design TD 7200-02 laboratory fluorometer (EPA445.0, Turner Manual).

Distribution and concentration of nutrients, carbon compounds and methane in water samples in the southern German Bight (North Sea) in February 2025 , during MOSES Sternfahrt 13

Previous Sternfahrten were mainly conducted in spring and summer. To cover the seasonal aspects more thoroughly, including a winter situation, Sternfahrt 13 was conducted in February 2025 (10–12 February). We used the RV Heincke (cruise HE653/2) instead of the RV Uthörn. The Heincke's draught is greater, so we could not reach all of our previous stations. Surface and bottom water samples were taken with a rosette; in the event of stratification in the water column, an additional sample was taken from the middle.

Potentiell TFA-emittierende Industriebetriebe (Datensatz)

Für die sehr persistente und sehr mobile Verbindung Trifluoracetat (TFA) werden die potentiell TFA-emittierenden Industriebetriebe dargestellt, die im Rahmen des Gutachtens „Trifluoracetat (TFA): Grundlagen für eine effektive Minimierung schaffen - Räumliche Analyse der Eintragspfade in den Wasserkreislauf“ (Laufzeit: August 2021-November 2022) ermittelt wurden. Wichtiger Hinweis: Informationen zu Industriebetrieben in Deutschland, die TFA direkt in die aquatische Umwelt emittieren, lagen nicht vor. Daher können keine Aussagen zur Relevanz des Eintragspfads Industrie für die TFA-Fracht in Fließgewässern in Deutschland und zum Standort TFA-emittierender Betriebe getroffen werden. Ob und in welchem Umfang die aufgezeigten Betriebe tatsächlich TFA in die aquatische Umwelt emittieren, kann an dieser Stelle nicht beantwortet werden. Hier wird daher lediglich die Lage der Betriebe in Deutschland dargestellt, welche laut der Angaben im E-PRTR-Register Betriebe sind, die Fluor oder Fluor-haltige Verbindungen emittieren oder nach Artikel 10 der REACH-Verordnung registriert sind. Die Daten lassen jedoch keine Rückschlüsse auf die tatsächlich im Betrieb produzierten und/oder verarbeiteten fluorierten Chemikalien zu. Genauere Hinweise befinden sich im Abschnitt Herkunft des Datenkatalogs.

Karte der oberflächennahen Rohstoffe der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (KOR200) - CC 6318 Frankfurt a.M.-Ost

Die Karte oberflächennaher Rohstoffe 1:200.000 (KOR 200) ist ein Kartenwerk, das gemeinsam von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und den Staatlichen Geologischen Diensten der Länder (SGD) im Auftrag des Bundesministers für Wirtschaft und Arbeit auf Beschluss der Länderwirtschafts­minister vom 22. Juni 1984 erarbeitet wird. Das Kartenwerk folgt dem Blattschnitt der topographischen Übersichtskarte 1:200.000 (TÜK 200) und besteht aus 55 Kartenblättern mit jeweils einem Erläuterungsheft. Es erfolgt eine Bestandsaufnahme, Beschreibung, Darstellung und Dokumentation der Vorkommen und Lagerstätten von mineralischen Rohstoffe, die üblicherweise im Tagebau bzw. an oder nahe der Erdoberfläche gewonnen werden. Im Besonderen sind dies Industrieminerale, Steine und Erden, Torfe, Braunkohle, Ölschiefer und Solen. Die Darstellung der oberflächennahen Rohstoffe und die zusätzlichen schriftlichen Informationen sind für die Erarbeitung überregionaler, bundesweiter Planungsunterlagen, die die Nutzung oberflächennaher mineralischer Rohstoffe berühren, unentbehrlich. Auf der Karte sind neben den umgrenzten, je nach Rohstoff farblich unterschiedlich dargestellten Lagerstätten- bzw. Rohstoffflächen "Abbaustellen" (=Betriebe) bzw. "Schwerpunkte mehrerer Abbaustellen" mit je einem Symbol dargestellt. Die Eintragungen in der Karte werden ergänzt durch Texterläuterungen. Die Erläuterungsbände haben üblicherweise einen Umfang von 40 - 80 Seiten und sind derzeit nur in der gedruckten Ausgabe der Karte verfügbar. Der Text ist gegliedert in: - Einführung - Beschreibung der Lagerstätten und Vorkommen nutzbarer Gesteine - Rohstoffwirtschaftliche Bewertung der Lagerstätten und Vorkommen oberflächennaher Rohstoffe im Blattgebiet - Verwertungsmöglichkeiten der im Blattgebiet vorkommenden nutzbaren Gesteine - Schriftenverzeichnis - Anhang (u. a. mit Generallegende und Blattübersicht) Die KOR 200 stellt somit die Rohstoffpotentiale in Deutschland in bundesweit vergleichbarer Weise dar und liefert eine Grundlage für künftige Such- und Erkundungsarbeiten sowie einen Beitrag zur Sicherung der Rohstoffversorgung.

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