1. Wirkung von Revitalisierungsmaßnahmen von Fließgewässern in der Stadt Braunschweig
Revitalisierungsmaßnahmen an Fließgewässern haben vor allem das Ziel, die Gewässerstruktur zu verbessern. Die Besiedlung durch Diatomeen sollte sich deshalb kaum ändern, da diese vor allem von den Trophieverhältnissen beeinflusst wird. An verschiedenen Fließgewässern Braunschweigs soll die Diatomeenbesiedlung analysiert und daraus die Gewässergüte abgeleitet werden. Wirken sich die in den letzten Jahrzehnten durchgeführten Strukturverbesserungen auch auf die Diatomeenbesiedlung aus?
Kooperation: Stadt Braunschweig, NLWKN, regionale Verbände und Akteure
Eignung: Vorkenntnisse erforderlich, bevorzugt Masterarbeit, Probenahme: Spätsommer
2. Wirkung von Mikroplastik auf die Entwicklung und Metamorphose von Amphibien
Amphibien spielen aufgrund ihrer zweiphasigen Lebensweise im aquatischen und terrestrischen Milieu sowie ihres komplexen Lebenszyklus eine Schlüsselrolle im Nahrungsnetz. Sie haben daher das Potenzial, Schadstoffe wie Mikroplastik (MP) über die trophischen Ebenen und vom Süßwasser auf terrestrische Ökosysteme und umgekehrt zu übertragen. Im Rahmen von Laborexperimenten und Freilanduntersuchungen zur Wirkung von Mikroplastik auf die Entwicklung und Metamorphose von Amphibien können verschiedene Themen zum Nachweis von MP bearbeitet werden.
Kooperation: Doñana Biological Station (EBD-CSIC), Spanien
3. Hydrogeologische Entwicklung des Braunschweiger Stadtgebietes
Von einer Erkundungsbohrung im Norden Braunschweigs liegen Proben in meterweiser Auflösung vor. Die Ablagerungen sollen zunächst umfassend sedimentologisch beschrieben und analysiert werden. Des Weiteren sollen vorhandene Mikrofossilien zur Rekonstruktion der Ablagerungsbedingungen untersucht werden.
Kooperation: Leichtweiß-Institut für Wasserbau, Abt. Hydrologie und Flussgebietsmanagement
3. Themenkomplex Alpine Seen
Neue Sedimentkerne aus verschiedenen alpinen Seen eröffnen erstmalig die Gelegenheit, die Klimaschwankungen und die Umweltgeschichte seit dem ausgehenden Hochglazial detailliert zu untersuchen. Dabei bieten sich durch jüngst etablierte Forschungskooperationen eine Reihe von unterschiedlichen methodischen Ansätzen und ein Mehrwert für die Interpretation der Ergebnisse. Erste Analysen der Sedimentkerne wurden an den Universitäten Bern und Innsbruck durchgeführt, mikrobielle Artengemeinschaften und aDNA werden an der Uni Konstanz untersucht. Darüber hinaus interessiert uns insbesondere auch die jüngste Entwicklung der Wasserqualität des Bodensees, da der Bodensee ein wichtiges Trinkwasserreservoir für Südwestdeutschland ist.
Beispiele für individuelle Themen und Aufgaben:
- Bestandsaufnahme und Analyse von Bioindikatoren im Bodensee und Mondsee
- Reaktion des aquatischen Ökosystems während ausgewählter Phasen von Klimaumbrüchen mit Fokus auf (a) Reaktionszeiten von Bioindikatoren, (b) geochemische Signaturen (z. B. stabile O- und C-Isotope, CNS, TIC, XRD). Kooperationen: IOW, FU Berlin
- Bestimmung der zeitlichen und räumlichen Variation der aquatischen und terrestrischen Ökosysteme und deren Prozesse (z.B. GDGT, long chain diols, HGs). Kooperation: RWTH Aachen
- Veränderung von Cladoceren-Morphotypen im Bodensee in Folge von Eutrophierung: Ein Indikator für die Wasserqualität sind Cladoceren (Wasserflöhe), bei denen infolge von Eutrophierung in den 1970er Jahren Veränderungen im Morphotyp einer Art festgestellt wurden. Über die weitere Entwicklung der Cladoceren in den letzten gut vierzig Jahren ist jedoch wenig bekannt. Im Rahmen einer deutsch-polnischen Zusammenarbeit sollen die Cladoceren, die Zusammensetzung des Sediments sowie die Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorisotopie während Eutrophierung und anschließender Reoligotrophierung untersucht werden. Kooperation: Instytut Nauk Geologicznych PAN, Polish Acadamy of Sciences, Warschau
- Klimatische Veränderungen im bayerischen Voralpenland: Ein 10 m langer Sedimentkern aus dem Schliersee eröffnet die Möglichkeit die klimatischen Veränderungen während des Holozäns in den bayerischen Voralpen zu rekonstruieren und detailliert zu untersuchen. Erste Analysen an einem 3 m langen Sedimentkern aus dem Schliersee wurden bereits in Zusammenarbeit mit der Universität Jena und der DSMZ durchgeführt. Beispiele für individuelle Themen:
- Rekonstruktion der Vegetationsveränderungen in der unmittelbaren Umgebung des Schliersees anhand von sedimentärer alter DNA
- Rekonstruktion der aquatischen Biodiversität und ihrer Veränderungen im Lauf des Holozäns anhand von sedimentärer alter DNA (z.B. Cyanobakterien)
4.1 Paläoumwelt des Neandertalers I
Die archäologische Fundstätte bei Lichtenberg, Lkr. Lüchow-Dannenberg, lieferte erstmals Hinweise auf die mehrfache Präsenz des Neandertalers nördlich der Mittelgebirge. Ein niedersächsischer Forschungsverbund untersucht, wie sich der Mensch an Umwelt- und Klimaänderungen angepasst hat. Mit Bioindikatoren (z.B. Diatomeen, Ostrakoden, Thekamöben) aus den Sedimenten eines ehemaligen Sees und eines Feuchtgebietes in Nähe der Fundstelle bietet sich hier eine außergewöhnliche Möglichkeit zur Rekonstruktion von Klima und Lebensraum des Neandertalers.
Kooperation mit: NLD, LIAG, Uni Lüneburg, HZ Hereon Geesthacht
4.2 Paläoumwelt des Neandertalers II
Zusätzlich zu der Nutzung fossiler Überreste als Bioindikatoren aus Sedimenten wird auch die sedimentäre DNA eines ehemaligen Sees und eines Feuchtgebietes in der Nähe der Fundstätte untersucht. Mithilfe der genetischen Daten kann die Vegetation rekonstruiert werden, die den Lebensraum des Neandertalers geprägt hat. In Proben mit minimalen oder nicht vorhandenen fossilen Überresten wird die sedimentäre DNA als alternative Datenquelle genutzt und kann so auch wichtige Informationen über die aquatische Biodiversität liefern.
Kooperation mit: NLD, LIAG, Uni Lüneburg, HZ Hereon Geesthacht
5. Auswirkungen mittelalterlicher bis frühneuzeitlicher Stadtentwicklung auf urbane Gewässer am Beispiel Bad Waldsee
Warvierte Sedimentkerne aus dem Stadtsee und dem Schlosssee, gelegen in der oberschwäbischen Stadt Bad Waldsee, sowie eine umfangreiche historische Quellenlage ermöglichen erstmals eine zeitlich hochaufgelöste Verschneidung von Stadt- und Gewässerentwicklung während der letzten ca. 800 Jahre. Ziel des Projektes ist es, das Wirkungsgeflecht Umland-Stadt-See und dessen verschiedene Einflussfaktoren für eine im Mittelalter florierende Handelsstadt näher zu untersuchen. Insbesondere stehen der anthropogene Druck auf Gewässer in Form von Nährstoff- und Schadstoffeinleitung über Abwässer und Gewerbe, aber auch klimatische Entwicklungen wie beispielsweise die kleine Eiszeit oder der Einfluss des 30-jährigen Krieges im Focus. Das Forschungsvorhaben zeichnet sich durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Geobiowissenschaften und Geschichtswissenschaft aus.
Im Rahmen einer Abschlussarbeit sollen organische Biomarker aus den Sedimentkernen separiert und analysiert werden, um mit ihrer Hilfe Rückschlüsse auf Eutrophierungsphasen und hydrologische Änderungen zu ziehen.
Kooperation: RWTH Aachen, GFZ Potsdam, TU Darmstadt, Universität Tübingen, Landesamt für Denkmalpflege Baden-Württemberg
