Jahresforschungsbericht ...:

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Creator:: Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei

Title:: Jahresforschungsbericht ... : Forschen für die Zukunft unserer Gewässer / Herausgeber: Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Publication:: Berlin: IGB, 2008 - 2016

Scope:: Online-Ressource

Dates of Publication:: 2007-2015

Note:: Früher ohne Titelzusatz

ZDB-ID:: 2935275-7

Succeeding Title:: Gewässerforschung ...

Berlin:: B 83 Natur- und Umweltschutz. Landschaftspflege: Gewässerschutz

Urban Studies:: Kws 256 Umwelt: Wasser

DDC Group:: 570 Biowissenschaften, Biologie

Copyright:: Rights reserved

Accessibility:: Free Access

Collection:: Environment General Regional Studies

Description

Publication:: 2016

Language:: German

Berlin:: B 83 Natur- und Umweltschutz. Landschaftspflege: Gewässerschutz

Urban Studies:: Kws 256 Umwelt: Wasser

DDC Group:: 570 Biowissenschaften, Biologie

URN:: urn:nbn:de:kobv:109-1-15412863

Copyright:: Rights reserved

Accessibility:: Free Access

Collection:: Environment General Regional Studies

Full text

Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Jahresforschungsbericht 2015 für die Forschen Zukunft unserer Gewässer Willkommen Forschen für die Zukunft unserer Gewässer Was uns anspornt? Die Neugier, alle grundlegenden Prozesse in Gewässern zu verstehen und das Ziel, daraus Antworten auf wichtige gesellschaftliche Fragen abzuleiten. Dafür bringen wir die besten Köpfe verschiedener Forschungsdisziplinen zusammen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt untersuchen am IGB, wie sich wandelnde Umwelt bedingungen auf Seen, Flüsse und Feuchtgebiete auswirken oder wie sich Ökosysteme nachhaltig nutzen und effizient revitalisieren lassen. Sie sammeln globale Daten zur Biodi versität aquatischer Lebensräume und machen sie öffentlich zugänglich. Sie beschäftigen sich mit der Wiederansiedlung von Arten, dem Besatz von Fischen und entwickeln Technolo gien für eine ressourcenschonende Aquakultur. Die vielzähli gen Forschungsaktivitäten binden gesellschaftliche Akteure ein und erfolgen in enger Kooperation mit Universitäten und Forschungsinstitutionen vor Ort und weltweit. – All das macht uns zum bundesweit größten Forschungszentrum für Binnengewässer. Auf den folgenden Seiten nehmen wir Sie mit in die Welt der Gewässer und stellen Ihnen ausgewählte Forschungsergeb nisse, Projekte und Veranstaltungen aus dem Jahr 2015 vor. Wir wünschen viel Freude beim Lesen und Entdecken! Ihr IGB-Team Vo r w o r t d e s D i r e k t o r s | Klement Tockner Die beste der möglichen Welten Ich freue mich sehr, Ihnen den IGB-Jahresbericht 2015 vorlegen zu können und so mit Ihnen die aktuellen Entwicklungen und Erfolge unseres Instituts zu teilen. Gottfried Wilhelm Leibniz beschrieb unsere Erde (nach Leibniz eine von Gott geschaffene Welt) einst als nichts Geringeres als die beste unter allen möglichen Welten. Schon damals gab es mahnende Stimmen und Kritik an einem solchen Optimismus, der auf das Gute im Menschen und in der Welt vertraut. Tat sächlich prägen wir unsere Welt heute durch ein nicht nach haltiges Handeln in einer Art und Weise, die uns vor immense Herausforderungen stellt und noch stellen wird. Leben wir also in der besten der möglichen Welten, oder leben wir in erster Linie auf Kosten der besten Welten zukünftiger Generationen? Die Leibniz-Gemeinschaft nimmt den 300. Todestag des Philo sophen und Universalgelehrten Gottfried Wilhelm Leibniz 2016 zum Anlass für ein großes Themenjahr, in dem Wissenschaft und Gesellschaft enger zusammenrücken sollen. Eine dieser großen Herausforderungen, der wir uns stellen müs sen, ist zweifelsohne der Klimawandel. Seine Auswirkungen sind unübersehbar – gerade auch in Deutschland. IGB-Wissen schaftlerinnen und -Wissenschaftler haben mit ihren Daten zur Langzeitentwicklung der Gewässer zum letzten IPCC-Bericht beigetragen. Diese Daten spielen eine durchaus prominente Rolle in dem Bericht, denn es gibt nur wenige Zeitreihen, die die ökologischen Folgen des Klima- und Umweltwandels über Jahrzehnte hinweg so umfangreich dokumentieren wie unsere. Am IGB haben wir 2015 diese einzigartige Langzeitforschung über hausinterne Ressourcen weiter gestärkt und Fische und Makrophyten in das einzigartige Monitoring-Programm auf 2 Jahresforschungsbericht 2015 Foto: Andy Küchenmeister Eine unabhängige Wissenschaft ist – ebenso wie die Pres sefreiheit oder der offene Zugang zu Informationen – für die Gesellschaft unverzichtbar. Zweckfreie Forschung betreiben zu können, ist ein wertvolles Privileg für jedes Forschungsinstitut. Zugleich muss Wissenschaft aber auch Themen in die Gesell schaft tragen, die möglicherweise unbequem sind oder schlicht übersehen werden. Ja, wir müssen sogar den „Finger in die Wunde“ legen, um auf jene Herausforderungen aufmerksam zu machen, die noch nicht Teil gesellschaftlicher Diskussionen sind. Und mehr denn je benötigen wir evidenzbasiertes Wissen, um die großen gesellschaftlichen Herausforderungen bewälti gen zu können, damit wir den zukünftigen Generationen die „beste der möglichen Welten“ überlassen können. Vo r w o r t d e s D i r e k t o r s genommen. Denn gerade unsere Seen und Flüsse bilden Früh warnsysteme, die besonders rasch und heftig auf den Klima wandel reagieren. Der Klimawandel ist jedoch nicht die einzige Herausforderung, vor der unsere Gesellschaft steht. So beobachten wir zugleich einen rasanten Rückgang der biologischen Vielfalt. Diese Viel falt des Lebens umfasst die akkumulierte Information von mehreren Milliarden Jahren Evolution. Mit dem Verschwinden jeder Art und jeder Population gehen uns diese einzigartigen Informationen unwiederbringlich verloren. Noch wissen wir nicht, was ein zehn-, 20- oder gar 50-prozentiger Rückgang die ser Vielfalt für unser langfristiges Wohlergehen bedeutet. „Wasserkraft ja oder nein?“. Es geht vielmehr darum, evidenz basiert Entscheidungen hinsichtlich der Lage der Dämme und Stauseen sowie des Betriebs der Anlagen zu treffen. Am IGB erarbeiten Forscherinnen und Forscher die wissenschaftlichen Grundlagen für eine nachhaltige Wasserkraftnutzung. Dies ge schieht mehr und mehr im Rahmen internationaler Verbünde aus Wissenschaft, NGOs und Entscheidungsträgern. Im Jahr 2015 wurde das IGB durch die Mitglieder des Wissen schaftlichen Beirats zwischenevaluiert. Das Ergebnis unter streicht ganz klar, dass wir uns in den letzten Jahren stetig weiterentwickelt haben und wissenschaftlich hervorragend positioniert sind. Gewürdigt wird zudem, dass wir mit Nach druck an einer Gesamtstrategie für das Institut arbeiten, um wissenschaftlichen Freiraum mit gesellschaftlicher Verantwor tung in Einklang zu bringen. Es geht dabei auch um die Frage, welche Rolle wir in der Gesellschaft spielen und welche Rolle wir wahrnehmen sollten, ja müssen. Dabei zählen vor allem die Gewässer zu den artenreichsten Ökosystemen weltweit – vergleichbar den tropischen Regen wäldern und den Korallenriffen. Gerade hier ist der Rückgang der Vielfalt um ein Mehrfaches stärker als in den meisten an deren Ökosystemen. Um eine Priorisierung im Gewässer- und Biodiversitätsmanagement zu un Bei allen Partnern, die uns auf die Eine unabhängige Wissenschaft ist für terstützen, bündeln wir am IGB un sem Weg unterstützen, möchte ich die Gesellschaft unverzichtbar. Zweckfreie sere Kompetenzen im Bereich der mich deshalb herzlich bedanken, vor Forschung betreiben zu können, ist ein Biodiversitätsforschung und im wis allem bei den Universitäten, mit de wertvolles Privileg für jedes Forschungssensgestützten Natur- und Umwelt nen wir eng verbunden sind, bei den institut. Zugleich muss Wissenschaft aber schutz: Wir entwickeln Maßnahmen, Mitgliedern des Wissenschaftlichen auch Themen in die Gesellschaft tragen, um den langfristigen Erhalt priori Beirats sowie bei den Kolleginnen die möglicherweise unbequem sind oder tärer Arten (etwa des Europäischen und Kollegen der Leibniz-Gemein schlicht übersehen werden. Störs) zu sichern, erstellen Prog schaft und des Forschungsverbunds nosen zu den Veränderungen der Berlin. Ein besonderer Dank gebührt Vielfalt und untersuchen, wie sich multiple Stressoren auf die den Zuwendungsgebern, der zuständigen Senatsverwaltung Gewässer und deren Vielfalt auswirken – etwa im Rahmen des in Berlin sowie dem Bundesministerium für Bildung und For EU-geförderten Projekts MARS oder des gerade anlaufenden schung (BMBF). Erst die solide Grundfinanzierung ermöglicht und vom BMBF unterstützten Projekts BIBS. es dem IGB, seine einzigartige Infrastruktur, sein Langzeitfor schungsprogramm und seine innovative Forschung in so hoher Maßnahmen, die den Temperaturanstieg abmildern sollen, er Qualität weiter zu gestalten und so einen wesentlichen Beitrag höhen häufig den Druck auf die biologische Vielfalt. So werden zur Lösung dringender gesellschaftlicher Probleme zu leisten. wir in den kommenden Jahren einen unglaublichen Boom im Mein größter Dank gilt jedoch allen Mitarbeiterinnen und Mit globalen Ausbau der Wasserkraft erleben – insbesondere in arbeitern am IGB, deren Motivation und Anstrengung wohl das Gebieten, die eine einzigartige biologische Vielfalt aufweisen größte Kapital sind, das unser Institut auszeichnet. und in denen gesellschaftliche und politische Entscheidungs prozesse nicht in einem Maße ausgeprägt sind wie etwa in Ihnen allen wünsche ich viel Freude beim Lesen des IGB-Jahres Europa. Da Technologien und Finanzmittel in erster Linie von forschungsberichts 2015. Industrienationen zur Verfügung gestellt werden, haben diese auch die globale Verantwortung, Wasserkraft in einer nach haltigen Weise auszubauen. Es geht dabei nicht um die Frage Ihr Klement Tockner Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 3 Inhalt 10 12 16 18 4 Jahresforschungsbericht 2015 Inhalt innovativ Neue Projekte und Initiativen 10 Flüsse und Flussauen auf dem Prüfstand 11 Wanderfischarten erfolgreich wiederansiedeln 13 Ein Blick in die Zukunft der Artenvielfalt in unseren Gewässern 12 Hellerer Nachthimmel, dunkleres Wasser: Wie veränderte Lichtbedingungen auf Seeökosysteme wirken 14 Ökosystembasiertes Management europäischer Gewässer 15 Klimawandel in Brandenburg: Wie Landwirte sich darauf einstellen können 16 Ecological Novelty: Ökologie im Zeitalter des Menschen neugierig Aktuelle Studien und Forschungsergebnisse 24 18 Effekte des Klimawandels erfolgreich im Seelabor simuliert 21 Wie reagieren Seeökosysteme auf Stressfaktoren? 23 Fischereiliche Evolution lässt Fische schrumpfen 20 Ein breiter Schilfgürtel und totes Holz: Schrittweise zu naturnahen Ufern 22 Seltene Arten müssen besser geschützt werden 24 Bergfest für INAPRO: Tilapia und Tomaten ressourcenschonend produziert 26 Fische in Aquakulturen gesund halten 27 Eutrophierung und steigende Sulfatbelastungen beeinträchtigen die Vivianitbildung in Gewässersedimenten gefragt Gesellschaftsberatung und Wissenstransfer 30 Neues Austauschkonzept für Wissenschaft und Gesellschaft 32 31 Im Dialog zur Sulfatbelastung der Spree 33 Binnengewässer auf einen Klick 32 33 33 Deutschlands Beitrag zur EU-Antwort auf invasive Arten Berichte des IGB Mit Schwarmintelligenz die öffentliche Sicherheit verbessern vernetzt Wissenschaftliche Kooperationen und Veranstaltungen Kooperationen und Netzwerke 36 Forschung zu Bergbaufolgelandschaften 36 Tiere und Menschen in Echtzeit erforschen 36 Sabbaticals am IGB Konferenzen und Workshops 37 IWA DIPCON Konferenz 37 Workshop zu langfristigen Effekten invasiver Arten 37 DFG Graduiertenkolleg „Urban Water Interfaces“ 38 Workshop zur Biodiversitätsforschung 38 Jahrestagung der Gesellschaft für Ichthyologie (GfI) 37 Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 38 EcoMeetIng 38 Workshop zu parasitischen Pilzen (Chytridien) auf Plankton 38 REFORM-Abschlusskonferenz 5 Inhalt 41 42 42 44 6 Jahresforschungsbericht 2015 Inhalt 47 engagiert Nachwuchsförderung, Karriereentwicklung & Bürgerbeteiligung Nachwuchsförderung und Karriereentwicklung 40 Erkenntnisreicher Holzweg (SMART) 41 Unbekannte Gewässer – Wie ticken Wirtschaft, Medien und Politik? 41 „HR Excellence in Research“ Auszeichnung 41 Nachwuchsförderung Besucher und Veranstaltungen 42 Veranstaltungsrückblick Bürgerbeteiligung 44 Wissenschaft mit kriminalistischem Spürsinn: Bürger erforschen deutschlandweit Flüsse und Seen 44 My sky at night: Unsere App, unser Nachthimmel, unsere Forschung vielerorts Aktivitäten vor Ort und weltweit 46 An Havel und Spree: Fließgewässer effizienter renaturieren 48 46 An Elbe und Oder: Gemeinsam für den Stör 47 Mongolei: Umwelt-Monitoring-System für Flussauen 47 China: Phytoplanktonentwicklung im Tai-See 48 Mexiko: Das schwierige Leben in Schwefelquellen 48 Namibia: Drohneneinsatz zu Forschungszwecken ausgezeichnet Preise und Ehrungen 50 Schlaglichter annex 54 Kennzahlen auf einen Blick 56 Finanzen 57 Organisation 63 Aktivitäten 66 Lehre 67 Kolloquien 48 Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 69 Promotionen 70 Publikationen 77 Impressum 7 n e u g i e r i g | Ökophysiologie und Aquakultur 8 Jahresforschungsbericht 2015 Ökophysiologie und Aquakultur | n e u g i e r i g innovativ Neue Projekte und Initiativen Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 9 i n n o v a t i v | RESI Flüsse und Flussauen auf dem Prüfstand Die Bewirtschaftung von Flüssen und ihren Auen wird von un terschiedlichen Fachbehörden auf verschiedenen Verwaltungs ebenen geplant und geregelt. So bleibt bei der Entwicklung von Nutzungskonzepten oftmals un berücksichtigt, welche Fluss- und Auenflächen für welche Nutzung am besten geeignet sind und welche Nutzungen sich gegensei tig ergänzen, oder aber negative Wechselwirkungen erzeugen. Das Konzept der Ökosystem leistungen hilft, Leistungen von Ökosystemen, die zum menschlichen Wohlbefinden beitragen, systematisch zu beschreiben. Konflikte zwischen Nutzern können bereits im Vorfeld erkannt und optimierte Lösungen erarbeitet werden. Das erleichtert zum Beispiel die Planung von Hochwas serrückhalteflächen, Erholungsgebieten oder Schutzgebieten für gefährdete Arten und unterstützt die Bewirtschaftung von Fluss korridoren in der Praxis. „Im Projekt entwickeln wir dafür einen River Ecosystem Ser vice Index (RESI), mit dem sich die Ökosystemleistungen von Flusskorridoren erstmals sektorenübergreifend quantifizieren, bewerten und synoptisch darstellen lassen“, erklärt Martin Pusch. „Einen hohen RESI-Index bekommen beispielsweise Flussund Auengebiete, die so bewirtschaftet werden, dass sie alle ge sellschaftlichen Ziele optimal erfüllen.“ Berücksichtigt werden dabei einerseits Ökosystemleistungen, deren Wert in Euro an gegeben werden kann, aber auch solche, deren Geldwert derzeit nicht abschätzbar ist. Am Verbundprojekt beteiligt sind sieben wissenschaftliche Institutionen, vier kleine und mittlere Unternehmen (KMU) und fünf Praxispartner. Zusammen entwickeln sie ein Rahmenkon zept, um alle von Flüssen und Auen bereitgestellten Ökosys temleistungen zu erfassen. In fünf exemplarischen Gewässer abschnitten in Deutschland werden dabei auch interdisziplinär die aktuell genutzten und potentiellen Ökosystemleistungen sowie deren positive und negative Wechselwirkungen unter sucht. Einzelne Teilprojekte widmen sich schwerpunktmäßig den Themengebieten Stofftransport, „Wir möchten die BewirtStoffmetabolisierung, Habitat schaftung von Flüssen und bereitstellung, Ressourcenbereit ihren Auen besser aufeinstellung und kulturelle Werte. ander abstimmen, daher RESI ist Teil der BMBF-Fördermaß entwickeln wir erstmals eine nahme „Regionales Wasser-Res fachübergreifende Datensourcen-Management für den und Bewertungsplattform.“ nachhaltigen Gewässerschutz in Dr. Martin Pusch Deutschland (ReWaM)“ im För derschwerpunkt „Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM)“ im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA3). Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 2,04 Millionen Euro. Projekt: River Ecosystem Service Index (RESI) | Laufzeit: 06/201505/2018 | Gefördert durch: BMBF | Projektträger Jülich (PtJ) | Leitung: PD Dr. Martin Pusch, pusch@igb-berlin.de | Koordination: Simone Beichler, beichler@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilun gen 1 und 2, Programmbereich 3 www.resi-project.info Fotos: Martin Pusch; David Ausserhofer Die Jahrhunderthochwässer an Elbe und Donau im Sommer 2013 haben es zuletzt gezeigt: Flusslandschaften sind heute oftmals dicht bebaut, andererseits durch den Klimawandel steigenden Hochwassergefahren ausgesetzt. Zudem sollen Flüsse und Auen ein Netzwerk von Lebensräumen für viele bedrohte Arten bilden, die in der Agrarlandschaft verschwunden sind. Im Rahmen des 2015 gestarteten Verbundprojekts „River Ecosystem Service Index (RESI)“ beschäftigen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit der Frage, wie Konfliktlagen zwischen verschiedenen Nutzern in nachvollziehbarer und zukunftssicherer Weise entschärft werden können. Überschwemmte Flussauen der Spree im Unterspreewald während des Sommerhochwassers im Jahr 2010. 10 Jahresforschungsbericht 2015 IMPRESS | i n n o v a t i v Im Oktober 2015 trafen sich Marie-Curie-Fellows und Projektleiter zu einem gemeinsamen Trainingskurs in Leiden (Niederlande). Wanderfischarten erfolgreich wiederansiedeln Fotos: ITN Impress; David Ausserhofer Im Rahmen des Marie-Curie-Projekts IMPRESS beschäftigen wir uns seit 2015 mit der derzeitigen Praxis von Besatz und anderen Maßnahmen zu Bestandsaufbau oder -stützung von Lachs und Stör. Ziel des Projekts ist es, die Effektivität dieser Maßnahmen zu verbessern. Das IMPRESS-Netzwerk besteht aus 16 Partnern aus der EU, Norwegen und Israel. Wanderfischarten sind in ihren natürlichen Lebensräumen stark bedroht. Einige Arten wie Stör und Lachs sind in Deutsch land ausgestorben, der Aal gilt nach IUCN als vom Aussterben bedroht. Vielfach wird deshalb versucht, die dezimierten oder ausgelöschten Bestände durch den Besatz mit Jungfischen aus der Nachzucht wieder aufzubau en bzw. zu stützen. Flankiert wird der Besatz durch lebensraumauf wertende Maßnahmen, sofern diese politisch und finanziell rea lisierbar sind. Setzlinge werden heute mit Methoden gezüchtet, die aus der Lebensmittelproduktion übernommen wurden und vor allem auf ein schnelles Wachstum unter kontrollierten, häufig mo notonen Bedingungen abzielen. Die Aufzucht vor der Auswil derung dauert nur wenige Monate; die Fische sind danach je doch weniger fit und haben im Vergleich zu ihren Artgenossen in freier Wildbahn eine sehr viel geringere Überlebenschance. Auf die Herausforderungen des natürlichen Lebensraums (Fressfeinde, lebende Beuteorganismen und schwankende Umweltbedingungen) werden die Jungtiere in der Zucht kaum vorbereitet, was den Wiederansiedlungserfolg massiv beein trächtigt. Die Haltungstechnologien sollen deshalb so angepasst werden, dass die Fitness der Fische und ihr späteres Überleben nach der Auswilderung verbessert werden. Im Rahmen des ers Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei ten Teilprojekts beschäftigen wir uns mit der Aufzucht von Stör und Lachs, für welche die klassischen Methoden abgewandelt werden: Verschiedene „Trainingsphasen“ sollen die Fische auf ihre Auswilderung vorbereiten, die anschließend mit experi mentellen Tests evaluiert wird. Projektziel ist, die Auswilderung der Tiere mit technisch einfachen und im Rahmen der Zucht re alistisch durchführbaren und dabei effektiven Anpassungen zu unterstützen. Zugleich werden grundlegende Erkenntnisse zur Charakterisierung von Fitnessparametern sowie Fitnesstests erarbeitet. Im zweiten, sozialwissenschaftlichen Teil des IMPRESS-Vor habens befassen wir uns mit den Fragen, wie gut die Bevölke rung in vier verschiedenen Län „Im Projekt möchten wir dern (Deutschland, Norwegen, Haltungstechnologien Frankreich und Schweden) und entwickeln, die die Fitness ausgewählte in der Bestandsre von Setzlingen und ihr staurierung involvierte Akteure späteres Überleben nach und Organisationen über die der Auswilderung Notwendigkeit und die Praxis verbessern.“ der Arterhaltung bei Fischen Dr. Sven Würtz informiert sind, wie hoch die Akzeptanz für Maßnahmen wie Besatz oder Habitatschutz ist und welche Bereitschaft in der Bevölkerung besteht, für den Artenschutz bei Lachs und Stör zu zahlen. Zu diesem Zweck finden umfangreiche, repräsentative Befragungen statt. Sie werden durch qualitative Untersuchun gen in Fallstudien laufender Renaturierungsmaßnahmen in al len vier Ländern ergänzt. Projekt: Improved production strategies for endangered fresh water species (IMPRESS) | Laufzeit: 01/2015-01/2019 | Gefördert durch: EU Marie Sklodowska-Curie Actions ITN (H2020-MSCA-ITN) | Leitung: Dr. Sven Würtz, wuertz@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilungen 4 (Sophia Kochalski, Prof. Dr. Robert Arlinghaus, Dr. Jörn Geßner) und 5 (Bruno Reis, Dr. Sven Würtz) 11 i n n o v a t i v | ILES Hellerer Nachthimmel, dunkleres Wasser Wie veränderte Lichtbedingungen auf Seeökosysteme wirken Nachtaufnahme auf dem Seelabor im Sommer 2015, fotografiert in Rich- tung Rheinsberg (links Originalfoto, rechts Falschfarbendarstellung der Himmelshelligkeit): Man erkennt im rechten Teil der Halbkugeln die Milchstraße als Band am Himmel, was auf eine geringe Gesamt- lichtverschmutzung hinweist. Jedoch sind auch in dieser dunklen Region einzelne Ortschaften am Horizont als Leuchtpunkte die verstärkte Auswaschung löslicher Stoffe aus den Böden im Einzugsgebiet von Gewässern sein. Sie ent steht z.B. durch Versauerung, aber auch durch verstärkte Niederschlagsereignisse, die vielerorts als Folge der Erder wärmung zu erwarten sind. Natürliches Licht ist in Seen ein essenzieller Steuerfak tor für tägliche, aber auch für dem Mondzyklus folgende und andere Rhythmen. In tiefen Seen gehören dazu die tagesperio dischen Wanderungen von Zooplankton (u.a. Wasserflöhe) und Skyglow, die diffuse Aufhellung des Nachthimmels durch Fischen. Unter natürlichen Bedingungen halten sich beispiels Kunstlicht, ist ein Phänomen, das in der Evolutionsgeweise Wasserflöhe tagsüber in tieferen Wasserschichten auf. In schichte erstmalig auftritt. Auf Seeökosysteme wirkt der Nacht wandern sie Richtung Wasseroberfläche, um Algen zu Skyglow zusammen mit einer anderen Folge des globalen fressen. Aktuelle Forschungsarbeiten zeigen, dass Skyglow die Wandels, der zunehmenden Braunfärbung des Wassers Ausprägung dieser täglichen Wanderung dramatisch reduzieren durch Huminstoffe. Wir wollen herausfinden, welche kann. Verdunkelung durch Braunfärbung von Seewasser könnte ökologischen Konsequenzen diese Phänomene haben und den gegenteiligen Effekt haben. Völlig offen ist jedoch die Frage, welche Mechanismen ihnen zugrunde liegen. Dazu nutzen wie groß die Wirkung solcher Verhaltensänderungen der Wasser wir das Seelabor des IGB. flöhe auf die Wechselwirkung von Organismen im planktischen Nahrungsnetz und auf die Produktivität von Gewässern ist. Seit Einführung der Glühlampe im späten 19. Jahrhundert hat Im Projekt „Seeökosysteme erleuchten“ wollen wir mehr da die Verbreitung künstlicher Beleuchtung weltweit dramatisch rüber herausfinden. Wir werden Skyglow und Braunfärbung des zugenommen. In den letzten Seewassers kontrolliert ver „Wir werden Skyglow und BraunfärJahrzehnten stieg die Licht ändern, um die Reaktion des bung im Seelabor kontrolliert veränemission im globalen Mittel Ökosystems See in nahezu dern, um die Reaktion des Ökosystems mit einer Rate von drei bis seiner gesamten Komplexi in nahezu seiner gesamten Komplexität tät zu erfassen. Wir erwarten, sechs Prozent pro Jahr, ver zu erfassen. Wir erwarten, dass die einzelt sogar mit bis zu 20 dass die neuen Lichtverhält neuen Lichtverhältnisse die Physiologie Prozent – schneller als etwa nisse die Physiologie und das und das Verhalten von Schlüsselarten die globale Wirtschaft, die Verhalten von Schlüsselarten beeinflussen.“ Dr. Franz Hölker Weltbevölkerung oder die beeinflussen. Dadurch dürf Emission des klimawirksa ten sich die Wechselwirkun men Treibhausgases Kohlendioxid. Dieser „Verlust der Nacht“ be gen zwischen den Arten verschieben, sodass Nahrungsnetz und trifft große Teile Europas und alle weiteren hochindustrialisierten Stoffflüsse im See sich tiefgreifend verändern. Unsere Ergebnisse Regionen der Welt. versprechen grundlegend neue Erkenntnisse über Seeökosyste Die Intensität von Skyglow ist im Vergleich zu direktem Licht me, die gleichzeitig für das Gewässermanagement bedeutsam zwar gering, erstreckt sich aber anders als punktuelle Lichtquel sind. len wie z.B. Straßenlaternen über sehr große Flächen. An vielen Orten der Welt strahlt dadurch der Nachthimmel hunderte Male Projekt: ILES (SAW-2015-IGB-1) | Laufzeit: 07/2015-06/2018 | Geheller als vor Einführung des künstlichen Lichts. Die möglichen fördert durch: Leibniz-Wettbewerb 2015 | Leitung: Prof. Dr. Mark Folgen des Verlusts der Nacht für Ökosysteme und die Biodiversi Gessner, gessner@igb-berlin.de, PD Dr. Franz Hölker, hoelker@ igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilungen 1, 2, 3, 4 und 5, Programm tät könnten beträchtlich sein. In vielen Seeökosystemen trifft Skyglow auf die Braunfär bereiche 1 und 3 bung des Wassers durch Huminstoffe, welche zu einer Verdunke lung aquatischer Systeme führt. Die Hauptursache dafür dürfte www.seelabor.de 12 Jahresforschungsbericht 2015 Fotos: Andreas Jechow (2); Andy Küchenmeister erkennbar. Ökophysiologie und Aquakultur BIBS || ni ne nu ogvi ea rt i gv Ein Blick in die Zukunft der Artenvielfalt in unseren Gewässern Fotos: HTW Dresden/M. Oczipka; David Ausserhofer Im März 2016 startet das großangelegte Verbundprojekt „Brücken bauen in der Biodiversitätswissenschaft“ (BIBS), an dem das IGB mit Untersuchungen im Seelabor und an Kleingewässern beteiligt ist. Die Ziele des Projekts sind, die Entwicklung der aquatischen Biodiversität in unseren Gewässern vorhersagbar zu machen und, wie der Name des Vorhabens nahelegt, verschiedene Disziplinen, Maßstabsebenen und Systeme in der Biodiversitätsforschung miteinander zu verknüpfen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen des Vorhabens liegt auf dem Einfluss der Landnutzung und der Braunfärbung der Gewässer durch Bodenauswaschungen. Ein breites Artenspek trum soll erfasst werden, von Mikroorganismen bis zu Fischen. Auch funktionelle Aspekte der Biodiversität sollen berücksich tigt werden, wie zum Beispiel die Bedeutung der Artenvielfalt für Kohlenstoff- und Nährstoffflüsse. Klassische Methoden der Biodiversitätserfassung werden mit modernen molekularen Ansätzen kombiniert und durch theoretische und datenbasier te Modellierungsstudien ergänzt. Die Modellierungsergebnis Nach vier Jahren intensiver Vorbereitungszeit hat das Bun se sollen eine Vorhersage über die zukünftige Entwicklung der desministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Anfang aquatischen Biodiversität in unseren Gewässern ermöglichen. Dezember 2015 grünes Damit liefert das Vorha „Wir kombinieren klassische Methoden der Licht für die Förderung ben wichtige Grundlagen Biodiversitätserfassung mit modernen modieses großen Verbund für das künftige Gewäs lekularen Ansätzen und datenbasierten Mo projekts gegeben. Es sermanagement sowie dellierungsstudien. Unsere Ergebnisse sollen wird im Rahmen der für Landnutzungsfragen. das künftige Gewässermanagement unterstüt- Auch Citizen Science-Pro BMBF-Plattform zur For zen und Grundlagen für die Beantwortung von jekte sind geplant, bei de schung für Nachhaltige Landnutzungsfragen in unserer KulturlandEntwicklung (FONA) mit nen Bürgerinnen und Bür schaft liefern.“ Prof. Dr. Mark Gessner insgesamt rund 6 Milli ger sich an der Erfassung onen Euro unterstützt. wissenschaftlicher Daten Im Vorhaben arbeiten verschiedene außeruniversitäre For beteiligen können. Alle im Projekt erarbeiteten Daten werden schungseinrichtungen und Universitäten in Berlin und Bran in einer zentralen Datenbank gespeichert und sollen für inter denburg zusammen. Es ist das erste Großprojekt des im Juli essierte Gruppen verfügbar gemacht werden. 2013 gegründeten virtuellen „Berlin-Brandenburg Institute of Advanced Biodiversity Research“ (BBIB). Das IGB zeichnet insbesondere für Freilanderhebungen und Mesokosmosversuche verantwortlich, in denen die Bedeu Projekt: Brücken bauen in der Biodiversitätswissenschaft (BIBS) | tung der Kopplung zwischen aquatischen und terrestrischen Laufzeit: 03/2016-02/2019 | Gefördert durch: BMBF | Leitung: Ökosystemen für die aquatische Biodiversität erforscht wird. Prof. Dr. Klement Tockner, tockner@igb-berlin.de; Prof. Dr. Mark In Zusammenarbeit mit unseren Partnern im Berlin-Branden Gessner, gessner@igb-berlin.de; Prof. Dr. Hans-Peter Grossart, burger Forschungsraum wollen wir dabei schwerpunktmäßig hgrossart@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilungen 1, 2, 3, 4 und 5, die aquatische Biodiversität in Söllen (Kleingewässer eiszeitli Programmbereiche 1 und 3 chen Ursprungs) der nordostdeutschen Agrarlandschaft erfas sen sowie Freilandexperimente in ausgewählten Söllen und www.bbib.org/bridging-in-biodiversity-science.html Versuche im Seelabor des IGB durchführen. Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 13 i n n o v a t i v | AQUACROSS Ökosystembasiertes Management europäischer Gewässer Zur Erhaltung der europäischen Gewässerlebensräume hat die Europäische Union mehrere Richtlinien verabschiedet, wie die Vogelschutz- und Habitatrichtli nie, die Wasserrahmenrichtlinie und die Meeresstrategie-Rahmen richtlinie. Auf diesen Grundlagen wurden in den Ländern der EU Maßnahmen ergriffen, um aqua tische Ökosysteme und ihre biolo gische Vielfalt besser zu schützen. Allerdings ist es bis heute, trotz einzelner Fortschritte, nicht gelun gen, den allgemeinen Trend des Verlusts der Artenvielfalt der eu ropäischen Gewässer zu stoppen oder gar umzukehren. Insbesondere als Folge der Wasserrahmenrichtlinie sind in den vergangenen Jahren zahlreiche Projekte und Studien zum Thema „Renaturierung von Gewässern“ durchgeführt worden. Daraus konnte hilfreiches Wissen darüber abgeleitet werden, mit welchen Sanierungsmaßnahmen man welche der ange strebten Verbesserungen des Gewässerzustands erreichen kann. Jedoch fällt es bei der Vielzahl der existierenden politischen Zie le, Konzepte, Daten und Managementansätze oftmals schwer, praktikable und auch grenzübergreifend realisierbare Manage mentlösungen zu entwickeln. Hier setzt das Projekt AQUACROSS (Knowledge, Assessment, and Management for AQUAtic Biodi versity and Ecosystem Services aCROSS EU policies) an, an dem 17 europäische und internationale Institutionen, unter ihnen auch das IGB, beteiligt sind: Es fokussiert auf die weitere Entwicklung und praktische Anwendung des Prinzips des „Ökosystem-basier ten Managements“ für alle Gewässerökosysteme, also auf Süß wasser-, Küsten- und Meeresökosysteme. Die Forschergruppen entwickeln und testen hierfür robuste und kosteneffektive Maßnahmen des Gewässerschutzes, insbesondere integrierte Managementansätze, die auch eine nachhaltige sozio-ökonomi sche Perspektive eröffnen. Das IGB leitet dabei das Arbeitspaket zur Vorhersage der Biodiversität und Ökosystemleistungen, und koordiniert alle Aktivitäten bezüglich der Süßwasserökosysteme. So werden bei spielsweise umfangreiche Daten zu den bestehenden und neu geplanten Wasserkraftanlagen im Donaueinzugsgebiet gesam melt, die in dieser Region stark expandieren. Diese Daten können zur Vorhersage über die zukünftige Verfügbarkeit von Lebensräu men verwendet werden und zum „Wir möchten die BarrieVergleich von Planungsalternativen ren zwischen unterschied- dienen. Darüber hinaus erstellen lichen politischen Zielen, Wissenschaftlerinnen und Wissen Konzepten, Wissen, Daten schaftler sowie Technikerinnen und und ManagementanTechniker im Projekt AQUACROSS Zu sätzen für Gewässeröko arbeiten zu den Themen „Treiber und systeme überwinden.“ Stressoren für aquatische Ökosys Dr. Sonja Jähnig teme“, „Zusammenhänge zwischen Biodiversität, Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen“ und „Ökosystembasiertes Management zur Unterstützung rechtlicher Zielsetzungen“ sowie zur projekt übergreifenden Informationsplattform. Diese neue Plattform wird Daten und Wissen zu allen aquatischen Lebensräumen in einer gemeinsamen Internet-Oberfläche bündeln, vereinheitli chen und verfügbar machen. Darin sollen auch Informationen aus bestehenden Portalen wie etwa der „Freshwater Information Platform [FIP]“ (q Seite 33) integriert werden. Projekt: AQUACROSS | Laufzeit: 06/2015-11/2018 | Gefördert durch: Europäische Kommission, Generaldirektion Forschung und Innova tion (DG Research & Innovation) | Koordination: ecologic Berlin | Leitung am IGB: Dr. Sonja Jähnig, sonja.jaehnig@igb-berlin.de, Beteiligung: Abteilung 2, Programmbereiche 1 und 3 www.aquacross.eu Die untere Donau ist sowohl als wichtiger Schifffahrtsweg wie auch als Refugium für die aquatische Biodiversität von Bedeutung. 14 Jahresforschungsbericht 2015 Fotos: Martin Pusch; David Ausserhofer Europas Gewässerökosysteme dienen oft als letzte Lebensräume bedrohter Arten; zudem haben sie für den Menschen einen beträchtlichen ökonomischen und gesellschaftlichen Nutzen. Viele dieser wertvollen Ökosysteme werden jedoch durch menschliche Aktivitäten beeinträchtigt und sind in Gefahr, z.B. durch Verschmutzung, Vergiftung und Überfischung dauerhaft geschädigt zu werden. Auf welche Weise das Management der Gewässer in Europa trotz der heutigen vielfältigen Belastungen verbessert werden kann, wird am IGB im Rahmen des angelaufenen EU-Projekts AQUACROSS geprüft. BAUM | i n n o v a t i v Klimawandel in Brandenburg Wie Landwirte sich darauf einstellen können Fotos: privat; Peter Carl, ASWEX Für das Land Brandenburg werden zukünftig mehr Stark regen und längere Trockenphasen erwartet. Gemeinsam mit regionalen Akteuren erkunden wir im Rahmen des Projekts BAUM (Klimawandel und Wetteranomalien: Bewertung von Agrar-Umwelt-Maßnahmen) Handlungsoptionen. Die zentralen Ziele des Projekts sind, die Entstehung von Klima- und Wetteranomalien und ihre Konsequenzen für die Gewässer besser beschreiben zu können und einen Bewusstseinswandel in der Region zu befördern – denn das Thema „Anpassung an den Klimawandel“ wird nicht von allen Akteuren gebührend wahrgenommen. Starkregen und Trockenperioden sind für den Stoffhaushalt von Gewässern bedeutsam. Solche Wetteranomalien sind Teil des globalen atmosphärischen Geschehens und könnten in Deutschland durch den Klimawandel verstärkt werden. Land wirte müssen reagieren, denn Niederschlagsverteilung und -stärke wirken sich auf Wasser- und Nährstoffrückhalt und da mit auf die Produktivität aus. Doch fehlt es an der Erfahrung, zwischen Klimavariabilität und Klimawandel zu unterscheiden und entsprechend zu reagieren. Das vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit finanzierte Projekt BAUM zielt auf kommunale Klimaanpassungskonzepte in zwei ländlichen Regionen Brandenburgs ab. Dafür untersuchen wir anhand von Beobachtungsdaten, wie Klima- und Wetteranomalien in ihrer raum-zeitlichen Struktur entstehen, welche Dynamik sie entfalten und welchen Einfluss sie auf den Wasserhaus halt und die Gewässergüte haben. Dem Ist-Zustand werden Klima- und Maßnahmenszenarien für die nächste Dekade ge genübergestellt. Mittels etablierter Modelle untersuchen wir Auswirkungen zu erwartender Änderungen meteorologischer Größen auf den Bodenwasserhaushalt sowie auf Nährstoffein träge in Gewässern. Wie wirksam potenzielle Anpassungsmaß nahmen sein können, bewerten wir anhand des Wasser- und Nährstoffrückhalts und diskutieren darüber mit regionalen Akteuren. Ein detailliertes Bild des regionalen Klimawandels zu ent wickeln und zu vermitteln, ist eine der wichtigsten Aufgaben. In BAUM vernetzen wir uns mit verschiedenen Akteuren, ein schließlich der Landwirte und ihrer Interessenverbände. Ex perten, Verwaltung und Bauern befragen wir zu ihrem Infor mationsbedarf hinsichtlich Klimavariabilität und -wandel, zur Bodendegradierung sowie zur Auswahl und Umsetzung von Anpassungsmaßnahmen im ländlichen Raum. So wollen wir eine praxisnahe Darstellung und Akzeptanz der Ergebnisse si cherstellen und dazu beitragen, dass das Thema „Anpassung an den Klimawandel“ in den Partnerregionen aktiv angegan gen wird. Wir nutzen das am IGB entwickelte Modell MONERIS für die Berechnung aktueller und zukünftiger Nährstoffflüsse so wie das Modell SWIM für den Wasserhaushalt im Havel-SpreeGebiet. BAUM soll die Beschreibung der Variabilität von Nähr stoffeinträgen in Gewässern verbessern. Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei „Wie wirksam potenzielle Anpassungsmaßnahmen sein können, bewerten wir anhand des Wasser- und Nährstoffrückhalts und diskutieren darüber mit regionalen Akteuren.“ Dr. Andreas Gericke Andreas Gericke und Marisa Matranga bearbeiten BAUM am IGB. Partner sind ASWEX aus Berlin (Datenanalyse, Klimasze narien), der Landkreis Havelland, die Stadt Beeskow, das Lan desamt für Umwelt und das Leibniz-Zentrum für Agrarland schaftsforschung (ZALF). Projekt: Klimawandel und Wetteranomalien: Bewertung von Agrar-Umwelt-Maßnahmen (BAUM) | Laufzeit: 10/2015-03/2018 | Gefördert durch: BMUB | Leitung: Dr. Andreas Gericke, gericke@ igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilung 1 und Programmbereich 3 www.baum.igb-berlin.de/index.php/BAUM_de.html Dr. Marisa Matranga und Dr. Andreas Gericke gemeinsam mit einem Landwirt beim Rundgang durch die Gehegeflächen eines landwirtschaftlichen Betriebs nahe Beeskow (Landkreis Oder-Spree). 15 i n n o v a t i v | Ecological Novelty Ecological Novelty: Ökologie im Zeitalter des Menschen Ökologische Synthese ist daher auch ein wichtiger Schwer punkt der neuen Arbeitsgruppe Ecological Novelty von Jo nathan Jeschke, die seit Ende 2014 am IGB und der Freien Universität Berlin angesiedelt ist und u.a. durch eine Heisen berg-Professur der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird. Die Gruppe verwendet eine neue Methode zur Forschungssynthese, um die gesamte Theorie der Invasions biologie zu analysieren und mit empirischen Daten zu ver gleichen. Diese Arbeit, auf die sich in der AG vor allem Martin Ecological Novelty (ökologische Neuartigkeit) ist ein Überbe Enders konzentriert, geschieht mit vielen Kooperationspart griff für neuartige, menschlich verursachte Veränderungen nern weltweit. Ehrgeiziges Ziel ist es, die gesamte Theorie auf verschiedenen ökolo und Empirie der Ökologie „Über die langfristigen Auswirkungen gischen Ebenen, von Orga auf einem Internetportal invasiver Arten wissen wir bisher nur nismen und Populationen verfügbar zu machen. wenig. Invasive wie heimische Arten verüber Lebensgemeinschaf Jonathan Jeschke und ändern sich und ihr Verhalten im Laufe ten bis zu Ökosystemen sein Team beschäftigen der Zeit, sodass Prognosen zu zeitlichen und Landschaften. Dieser sich intensiv mit invasiven Entwicklungen invasiver Arten und ihrer Begriff vereint also ver Arten und anderen neu Auswirkungen sehr komplex sind.“ schiedene Facetten einer artigen Organismen. Der Prof. Dr. Jonathan Jeschke Ökologie im Anthropozän. Marmorkrebs (siehe Bild) Mit ihm lassen sich bisher ist eine Art, die ursprüng weitgehend isolierte ökologische Teildisziplinen wie Stadt lich nicht in freier Natur vorkam. Sie entstand vermutlich im ökologie oder Invasionsbiologie vereinen und stärken. Aquarienhandel aus einer nordamerikanischen Krebsart und wurde dann in verschiedenen Gewässern ausgesetzt, ins besondere in Deutschland und Europa. Da sich diese Art Der Marmorkrebs ist ein sogenannter neuartiger ungeschlechtlich fortpflanzt, genügt ein einziges Individu Organismus, der ursprünglich nicht um, um eine neue Population zu gründen. Stefan Linzmaier in freier Natur vorkam. untersucht, welche Auswirkungen Marmorkrebse auf die Lebensgemeinschaften und Öko systeme haben, in die sie gelangen. Wolf-Christian Saul beschäftigt sich neben theoretischen invasionsökologischen Konzep ten auch mit den Einfuhrwegen und Auswirkungen invasiver Arten – in Deutschland, Europa und welt weit. Ein BfN-Projekt, an dem er und Jonathan Jeschke beteiligt sind, ist auf q Seite 32 be schrieben. Vor allem über die langfristigen Aus wirkungen invasiver Arten wissen wir bisher nur wenig. Invasive wie heimische Arten verändern sich und ihr Verhalten im Laufe der Zeit, sodass Prognosen zu zeit lichen Entwicklungen invasiver Arten und ihrer Aus wirkungen sehr komplex sind. Solche Prognosen sind jedoch essenziell, wenn Managemententscheidun gen getroffen werden. Mit Invasionsdynamiken beschäftigt sich das DFG-geförderte Forscher netzwerk InDyNet (Invasion Dynamics Network: q Seite 37), welches von Florian Ruland und Jona than Jeschke geleitet wird. www.bcp.fu-berlin.de/biologie/arbeitsgruppen/zoologie/ ag_jeschke 16 Jahresforschungsbericht 2015 Fotos: Jonathan Jeschke; David Ausserhofer Klassische ökologische Forschung konzentriert sich auf natürliche und naturnahe Systeme. Heute werden Ökosysteme allerdings zunehmend von Menschen beeinflusst oder geformt. Der Begriff des Anthropozän für das Zeitalter des Menschen macht die Runde. In diesem Zeitalter wird es immer wichtiger, Ökosysteme nicht isoliert von Menschen zu sehen, sondern Menschen und Ökosysteme integriert zu erforschen. neugierig Aktuelle Studien und Forschungsergebnisse Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 17 n e u g i e r i g | TemBi Effekte des Klimawandels erfolgreich im Seelabor simuliert Ansteigende Lufttemperaturen werden in den kommenden Jahrzehnten zur weiteren Erhöhung der Wassertemperaturen unserer Seen führen. Zusammen mit extremen Wetterereignissen wird das die physikalischen und chemischen Bedingungen in den Gewässern verändern und auf die biologischen Prozesse rückwirken. In der Forschungsplattform Seelabor konnten wir im Projekt „TemBi“ die Verlagerung der Sprungschicht und die Auswirkungen eines Sommersturms erfolgreich simulieren. Koordination der Probennahmen im Seelabor. 18 Vorhersagen zur Auswirkung der globalen Klimaveränderungen auf aquatische Organismengemeinschaften und Stoffflüsse wurden bislang meist von Abstraktionen in Laborversuchen oder kleinen Mesokosmen in Gewässern abgeleitet. Mesokosmen sind dabei „Mini-Ökosysteme“, in denen versucht wird, möglichst naturnahe Bedingungen zu simulieren. Hier in neue Dimensio nen vorzustoßen, gelang in dem durch die Leibniz-Gemeinschaft mit mehr als 1,2 Millionen Euro geförderten Projekt „Klimagetrie bene Veränderungen der Biodiversität von Mikrobiota – TemBi“. Genutzt wurde dafür das Seelabor, eine große Mesokosmosver suchsanlage mitten im Stechlinsee, die 2012 hauptsächlich mit Mitteln des BMBF fertiggestellt wurde. Der See ist meso-oligo troph, also wenig bis mäßig mit Nährstoffen belastet. Diese Be dingungen wurden genutzt, um klimagetriebene Veränderungen in der gesamten Planktongemeinschaft und den biochemischen Stoffkreisläufen zu erfassen. 2012 führten wir einen Vorversuch in sechs Mesokosmen durch, 2013 folgte ein komplexer Versuch zur Erweiterung des Epilimnions (obere Wasserschicht) durch Absenkung der Temperatursprungschicht in acht Me sokosmen. Im Sommer 2014 wurde erstma lig das gesamte Wasservolumen (knapp 1300 m3) der einzelnen Mesokosmen mittels Spezi alpumpen mit dem umlie Jahresforschungsbericht 2015 Fotos: Stella A. Berger (2); David Ausserhofer; Abb.: Darren Giling TemBi | n e u g i e r i g genden Seewasser ausgetauscht, um exakt gleiche Startbedingun gen für das Experiment zu schaf fen. Danach simulierten wir in vier Mesokosmen einen kurzzeitigen Sommersturm, indem wir für vier Stunden die obersten 14 Meter wiederum mittels Spezialpumpen durchmischten. Danach beobach tete das IGB-Team, gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Ungarn und Warnemünde, über einen Zeitraum von sechs Wochen eine Vielzahl physikochemischer und biologischer Parameter in den durchmischten sowie in vier unbeeinflussten Versuchszylindern. Voraussetzung für diese Untersuchungen war die Förderung eines Gerätezen trums durch die DFG. Das Experiment zeigte eindrucksvoll, wie sich ein solcher „Sommersturm“ ökologisch auswirkt. Insbeson dere die Einmischung von Nährstoffen aus dem Tiefenwasser und von Organismen aus der Temperatursprungschicht begüns tigte die Entwicklung von Cyanobakterien, die zu einem deutlich erhöhten mikrobiellen Stoffumsatz und Nährstoff-Recycling im Oberflächenwasser führte. Die dadurch verminderte Sedimenta tion von organischem Material trotz erhöhter Algenproduktion veränderte den Kohlenstoff- und Energiefluss in den Enclosures. Dies zeigt: Sommerstürme haben langfristige Veränderungen in der Ökologie des Sees zur Folge. Im Projekt arbeiteten Arbeitsgruppen des IGB mit ungari schen Kolleginnen und Kollegen sowie mit dem Leibniz-Institut für Ostseeforschung in Warnemünde (IOW) bei der Untersu chung verschiedener Organismengruppen (Bakterien, Phyto- und Zooplankton), aber auch zur Hydrophysik und Molekularbiologie eng zusammen. Diese Zusammenarbeit mündete unter anderem in bedeutsamen Fortschritten bei den moleku larbiologischen Methoden (Metagenom- und Metatranskriptomanalysen). Die Techniken zur groß-experimentellen Manipulation im Seela bor und die Algorithmen zur Aufnahme, Prü fung und Verarbeitung riesiger Datenmengen wurden im Rahmen des TemBi-Projekts deut lich weiterentwickelt. Außerdem wurden bestehende Protokolle des „next generation sequencing“ so angepasst, dass sowohl re zente als auch bis zu 170 Jahre alte DNA in Sedimentkernen für Markergene sequenziert werden konnten. Diese Erfahrungen bieten eine wichtige technische Grundlage für nachfolgende Pro jekte im Seelabor (z.B. EU-MARS q Seite 21 und ILES q Seite 12). „Sommer stürme können die Ökologie eines Sees langfristig verändern.” Dr. Peter Casper Projekt: Klimagetriebene Veränderungen der Biodiversität von Mikrobiota (TemBi) | Laufzeit: 07/2011-12/2014 | Gefördert durch: Leibniz-Wettbewerb 2011 | Leitung: Dr. Peter Casper, pc@igb-berlin.de und Prof. Hans-Peter Grossart, hgrossart@igb-berlin.de | Technische Konzeptentwicklung: Dr. Jens C. Nejstgaard, n ejstgaard@ igb-berlin.de | Wissenschaftskoordinierung: Dr. Stella A. Berger, berger@igb-berlin.de | Datenprüfung/Algorithmenentwicklung: Dr. Darren Giling, giling@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilungen 1, 2 und 3, Programmbereich 1 | Weitere Partner: University Pannonia (Vezprem, Ungarn), IOW www.igb-berlin.de/Tem-Bi.html www.seelabor.de Koordination der Probennahmen im Seelabor. Foto: Stella A. Berger Darstellung des zeitlichen Verlaufs derder Temperaturverteilung (links) und des Gesamt-Chlorophyll-aDarstellung des zeitlichen Verlaufs Temperaturverteilung (links) Gehaltes (rechts) während des Experiments. Der Pfeil zeigt den Zeitpunkt des Mischungsereignisses und Gesamt-Chlorophyll-a-Gehalts (rechts) während des Experiam 6. des August 2014. ments. Der Pfeil zeigt den Zeitpunkt des Mischungsereignisses am Abbildung: Darren Giling 6. August 2014. Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 19 n e u g i e r i g | Uferentwicklungskonzept des Großen Müggelsees Ein breiter Schilfgürtel und totes Holz: Schrittweise zu naturnahen Ufern Das Ufer des Großen Müggelsees in der Ortslage von Berlin-Friedrichshagen: Die Bebauung reicht bis an die Uferlinie und ein Schilfgürtel fehlt. Durch Viele belastete Seen in Deutschland und Europa sollen in den kommenden Jahren renaturiert werden. Nur selten ist jedoch vorher bekannt, welche und wie viele Maßnahmen für eine erfolgreiche Sanierung notwendig sind. IGBWissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben deshalb einen Ansatz entwickelt, mit dem sich einschätzen lässt, welcher Anteil der Seeufer mindestens renaturiert werden muss. Damit könnten die Anforderungen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie passgenau erfüllt werden. Ob schwimmen, angeln oder Boot fahren: Vor allem in den Som mermonaten werden Seen und ihre Ufer intensiv genutzt. Um sie für Mensch und Natur zu erhalten, wurde bereits im Jahr 2000 die EU-Wasserrahmenrichtlinie aufgelegt. Neben der Wasser qualität ist seither auch der allge meine gute ökologische Zustand aller Gewässer ein verbindliches Entwicklungsziel. Seen benötigen dazu einen bestimmten Anteil na türlicher oder zumindest naturna her Uferbereiche. In einer Studie konnten IGBForscherinnen und Forscher zei gen, dass selbst kleine Mengen von Schilf und Totholz dazu beitragen, die Bedingungen für wir bellose Tiere und damit den standortspezifischen ökologischen Status eines Sees signifikant zu verbessern. „Schilfgürtel wurden im Zuge von Renaturierungsmaßnahmen oft neu angelegt, ohne dass man die Verbesserungswirkung quantifizieren konnte“, erklärt Martin Pusch. „Wenn man schon vor Beginn der Seesa nierung die Auswirkungen der Belastungen auf den Gewäs serzustand kennt, kann man nun die benötigten zusätzlichen Schilfflächen errechnen. Unsere Untersuchungen haben zudem ergeben, dass auch die Einbringung von Totholz in die Uferzone ähnlich wirksam ist.“ Mit diesem Wissen können die Anforderun gen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie gezielt und pass genau erfüllt werden. Umweltbehörden können dadurch ihre Budgets effizienter einsetzen und Kosten sparen. Seeökosysteme werden allerdings nicht nur durch Eingriffe in die Ufervegetation belastet, sondern auch durch den stark er höhten Wellenschlag, der von schnellen Booten und Schiffen ver 20 ursacht wird. Die IGB-Wissenschaftler dokumentierten die Wel lenbelastung von Schilfgürteln, indem sie experimentell selbst künstliche Bootswellen erzeugten. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass jeder Meter Schilfgürtel die Wellenhöhe um etwa 0,25 Zen timeter reduziert“, sagt Martin Pusch. Ein etwa drei Meter breiter Schilfgürtel könne demnach 60 bis 75 Prozent der Wellenenergie abfangen. Um wirbellose Tiere in einem Großteil der Uferzone vor der verbleibenden Energie zu schützen, empfehlen die Wissen schaftler jedoch deutlich breitere Schilfgürtel. „Unsere Versuche ergaben, dass die Breite eines Schilfgürtels mindestens 30 Meter betragen sollte, um Wirbellose vor schiffsinduzierten Wellen zu schützen, wie sie etwa am Großen Müggelsee in Berlin auftre ten“, betont Pusch. Besonders ungünstig wirken Ufermauern, da sie keine Le bensmöglichkeiten für die „Je nach ursprünglichem ökoloUferfauna und -flora bieten, gischem Zustand des Gewässers und zudem ankommende reicht in der Regel schon ein Wellen reflektieren, sodass Totholzanteil von fünf bis 15 Proder Uferbereich zusätzlich ge zent im Flachbereich eines Sees, stört wird. Können Ufermau um den ökologischen Status von ern wegen dahinter liegen ‚moderat‘ in ‚gut‘ zu überführen.“ der Bebauung nicht entfernt Dr. Martin Pusch werden, kann der ökologische Zustand des Uferbereichs dennoch durch die Ausbringung von Totholz erheblich verbessert werden. „Der Vorteil des Totholzes liegt darin, dass es ebenfalls Wellenenergie zerstreut, aber selbst knickfester ist als Schilfhal me“, meint Martin Pusch. Je nach ursprünglichem ökologischem Zustand des Gewässers reiche in der Regel schon ein Totholzan teil von fünf bis 15 Prozent im Flachbereich eines Sees, um den ökologischen Status von ‚moderat‘ in ‚gut‘ zu überführen. Projekt: Uferentwicklungskonzept des Großen Müggelsees und der Bänke – Methodische Vertiefung und Erweiterung | Laufzeit: 08/2011-03/2012 | Gefördert durch: Berliner Senatsverwaltung | Leitung: PD Dr. Martin Pusch, pusch@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilung 2, Programmbereich 3 Lorenz S, Pusch M T, Blaschke U (2015) Minimum shoreline restoration requi rements to improve the ecological status of a north-eastern German glacial lowland lake in an urban landscape. Fundam. Appl. Limnol 186: 323-332 Jahresforschungsbericht 2015 Fotos: Martin Pusch; David Ausserhofer gezielte Renaturierungsmaßnahmen könnte selbst ein derart stark degradierter Uferabschnitt in ökologischer Hinsicht wesentlich aufgewertet werden. MARS | n e u g i e r i g Wie reagieren Seeökosysteme auf Stressfaktoren? 99 Tage, 60 Forscherinnen und Forscher, ein Seelabor: Mit einem großangelegten Experiment im Stechlinsee haben wir untersucht, wie geschichtete Seen und deren Organismen reagieren, wenn mehrere Stressoren gleichzeitig auf sie einwirken. Fotos: Jens C. Nejstgaard; Mike Sullivan stärkeren Einfluss zu haben, da sie die Lichtverfügbarkeit stark verringern und Wachstum und Nährstoffaufnahme der Algen stark eingeschränkt werden. Kommt zusätzlich der dritte Stres sor – die Durchmischung der Wassersäule durch Simulierung eines Sturmevents – hinzu, zeigt sich ein positiver Effekt auf die Algenentwicklung, der bei erhöhten „Um die Wirkung multipler Stessfaktoren auf das gesamNährstoffkonzentrationen besonders te Nahrungsnetz in Seen zu verstehen, brauchen wir neue ausgeprägt ist. Forschungsansätze. Die großräumige Mesokosmenanlage Diese ersten Resultate beleuch „Seelabor“ bietet solch eine experimentelle Plattform. Ein ten einen kleinen Ausschnitt aus dem Mesokosmenversuch dieser Dimension, in dem mehr als 36.000 komplexen Gefüge des Nahrungsnet Einzelproben analysiert werden, ist eine Herausforderung, die zes im See. Derzeit analysieren wir die nur mit vollem Einsatz eines großen und hoch motivierten im Sommer genommenen Proben Teams zu bewältigen ist.“ Dr. Stella A. Berger weiter. Unser Ziel ist es, im Detail auf zuklären, welche Auswirkungen mul tiple Stressoren auf die Artengemein Dabei ging es speziell um die Folgen extremer Wetterereignis schaften des pflanzlichen, tierischen und bakteriellen Planktons se, z.B. Starkregenfälle, die verstärkt Humin- und Nährstoffe sowie deren Wechselwirkungen miteinander haben. aus dem Einzugsgebiet in Seen eintragen, sowie Stürme, die die Wasserschichten durchmischen und die eingetragenen Stoffe verteilen. Eine Kombination dieser drei Stressfaktoren wurde im Projekt: Managing Aquatic Ecosystems and Water Resources Seelabor über den gesamten Sommer 2015 simuliert. Mark Gess under Multiple Stress (MARS), FP7 Integrated Project | Laufzeit: ner (IGB) und Anne Lyche-Solheim (NIVA, Norwegen) hatten die 02/2014-01/2018 | Gefördert durch: EU, DFG, Leibniz-Gemein Projektleitung inne, die wissenschaftliche Koordination lag bei schaft | Leitung: Prof. Dr. Mark O. Gessner, gessner@igb-berlin. de, Dr. Anne Lyche Solheim (NIVA, Norwegen), als@niva.no, Dr. Jens Nejstgaard und Stella Berger vom IGB Stechlin. Erste Ergebnisse weisen darauf hin, dass sich in den Ver Jens C. Nejstgaard, nejstgaard@igb-berlin.de, Dr. Stella A. Berger, suchszylindern mit Huminstoffzugabe deutlich weniger Algen berger@igb-berlin.de, Dr. Ute Mischke, mischke@igb-berlin.de | und folglich auch weniger Zooplankton bildete, während sich Beteiligung: Abteilungen 2 und 3, Programmbereich 1, verschie die Algen in Versuchszylindern mit erhöhten Nährstoffgehalten dene Gastwissenschaftler (z.B. Dr. Werner Eckert, Israel) zunächst gut vermehrten, jedoch nach kurzer Zeit vermutlich vom Zooplankton dezimiert wurden. Werden Humin- und Nähr www.seelabor.de stoffe kombiniert hinzugegeben, scheinen Huminstoffe einen www.mars-project.eu Versuchszylinder nach Huminstoffeintrag (unten im Bild) und Kontrollzylinder (oben). Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 21 n e u g i e r i g | Seltene marine Arten Seltene Arten müssen besser geschützt werden 22 0 Die Karte zeigt die mittlere Anzahl der Veröffentlichungen pro Art für alle Wale und Robbenartige (121 Arten) nach FAO Fischereigebieten (FAO MFAs) im Zeitraum von 1996 bis 2012. als vom Aussterben bedroht gilt, aber kaum erforscht wird. Wenig gefährdete Arten, zum Beispiel der Kleine Tümmler, Minkewale oder der Seehund, werden „Zu gefährdeten und kritisch vom vergleichsweise intensiv Aussterben bedrohten marinen Säu- erforscht, bei vielen – selten gern werden insgesamt signifikant gewordenen – Bartenwalen weniger Publikationen veröffentweist unser Kenntnisstand licht als zu Arten mit geringem aber erhebliche Defizite Schutzstatus. Fehlen Daten, dann auf. Zudem zeigt die räumli bräuchte es einen vorsorglichen che Verteilung der Arbeiten Schutzstatus.“ Dr. Jörn Geßner eine starke Verschiebung hin zu Arten auf der Nord halbkugel – die Arten der südlichen Hälfte des Globus stehen zu wenig im Fokus der Wissenschaft. Ein Grund für die Ungleichverteilung der wissenschaftlichen Arbeiten dürfte im Aufwand liegen: Wale, Delphine, Zwergwale und Seekühe gelten als schwierig und kostenintensiv in der Er forschung. Problematisch ist, dass bei Arten, die von der Forschung „übersehen“ werden, die Kenntnis zum jeweiligen Populations status ungenügend ist. Dieses Datendefizit verhindert eine ein deutige Eingruppierung zu einem Schutzstatus. Arten mit defizi tärer Datenlage sollten deswegen im Sinne des Vorsorgeprinzips einen Schutzstatus bekommen, bis – möglichst auf Basis von Forschungsarbeiten – konkrete Informationen verfügbar werden. Dr. Ivan Jarić | jaric@igb-berlin.de, Dr. Jörn Geßner | sturgeon@igb-berlin.de Jarić I, Knežević-Jarić J, Gessner J (2015) Global effort allocation in marine mammal research indicates geographical, taxonomic and extinction risk related biases. Mammal Review 45, 54-62 Jahresforschungsbericht 2015 Foto: David Ausserhofer; Abbildung: Ivan Jarić Weltweit in ihrer Existenz bedrohte Tierarten sind auf der Roten Liste gefährdeter Arten verzeichnet, die seit 1966 von der Inter national Union for Conservation of Nature (IUCN) geführt wird. Für die Zusammenstellung der Liste werden wissenschaftliche Daten genutzt, die beispielsweise darüber Auskunft geben, wie sich Populationen bestimmter Arten entwickeln. Gleichzeitig dient diese Liste als Basis für Arten schutzbestrebungen. Eine neue Studie zeigt, dass besonders gefährdete Arten in der Forschung häufig unterrepräsentiert sind. Hierfür wurde die Anzahl wissen schaftlicher Publikationen zu verschiedenen marinen Säugern in Beziehung zu ihrem Gefährdungsstatus gesetzt. Marine Säuger umfassen heute 87 Walarten, 34 Arten von Robben, vier Arten von Seekühen, den Eisbären, Seeotter und den marinen Otter. Sie gelten als überdurchschnittlich gefährdet: Etwa 36 Prozent der marinen Säuger sind derzeit vom Ausster ben bedroht. Die Erkenntnisse zur grundlegenden Biologie vieler dieser Arten sind aber so lückenhaft, dass mögliche zukünftige Risiken nicht abgeschätzt werden können. Dies ist umso proble matischer, da marine Säuger als Schirmarten für den marinen Umweltschutz dienen. Dass etwa Wale und Robben nicht ausreichend wissen schaftliche Beachtung finden, zeigt die Anzahl der einschlägigen Publikationen. Wenn man diese mit der Klassifizierung nach der Roten Liste vergleicht, ergibt sich eine klar negative Korrelation. So wurden zu gefährdeten und kritisch vom Aussterben bedroh ten marinen Säugern insgesamt signifikant weniger Publikatio nen veröffentlicht als zu Arten mit geringem Schutzstatus. Ein vergleichbares Ergebnis haben frühere Studien auch bereits für die Störe aufgezeigt, von deren 25 Arten der weitaus größte Teil 400 Anzahl Publikationen pro Art Der Artenverlust nimmt weltweit rapide zu. Nicht alle aussterbenden Pflanzen und Tiere können gerettet werden – deswegen sollen wissenschaftliche Erkenntnisse dabei helfen, die möglichen Schutzbemühungen besonders effektiv zu gestalten. In einer Studie an marinen Säugern konnten wir zeigen, dass die besonders stark gefährdeten Arten in der Forschung deutlich unterrepräsentiert sind. Oftmals scheitert der effektive Schutz von Arten an fehlenden Daten. In solchen Fällen sollte daher ein vorsorglicher Schutzstatus vergeben werden. Adaptfish & ICES Science Fund | n e u g i e r i g Fischereiliche Evolution lässt Fische schrumpfen Beim Angeln und Fischen geht es wie so oft darum: Wer zieht den größten Fisch an Land? Die größenselektive Fischerei ist weltweit verbreitet und begünstigt das Überleben von kleinen, scheuen Fischen. Durch die sogenannte fischereiliche Evolution passen sich die Bestände genetisch, morphologisch und verhaltensseitig an den Fischereidruck an. In die Röhre gucken Fischer und Angler, die nicht nur immer kleinere Fische erbeuten, sondern diese auch immer schwerer an den Haken bzw. ins Netz bekommen. Darauf weist eine internationale Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter der Leitung von Robert Arlinghaus hin. Fotos: Silvia Werner, David Ausserhofer Große Fische erzielen am Markt höhere Preise und sind Garant für zufriedene Angler. Doch sind sie bedroht: Weltweit werden fast alle Fischbestände mit Mindestmaßen bewirtschaftet. Auch wirken Netze und Langleinen in der Regel größenselek tiv. Folglich landen bevorzugt große Fische im Kescher oder auf Deck, während kleine Artgenossen geschont werden. Scharfe Befischung führt zur starken Verjüngung der Bestände. Die Durchschnittsgröße der Fische in Fang und Bestand geht zu rück. Wenn der Fischereidruck über mehrere Fischgenerationen anhaltend hoch ist, kann dieser zunächst demographische Ef fekt auch zu genetischen (d.h. evolutionären) Veränderungen führen, weil Individuen bevorteilt werden, die dazu veranlagt sind, möglichst lange möglichst klein zu bleiben oder beson ders scheu zu sein. „Der Wert unserer Studie liegt in dem Nachweis von Ursache (Fischerei) und Wirkung (genetische Veränderung). Die Ergebnisse zeigen, dass Fischerei rasche Evolution auslösen und einen genetischen Niederschlag finden kann.“ Prof. Dr. Robert Arlinghaus In einem fast zehn Jahre andauernden Selektionsexperiment an Zebrafischen haben die Fischereiwissenschaftler Silva UusiHeikkilä und Robert Arlinghaus zusammen mit internationalen und nationalen Kooperationspartnern nun klare Belege für die se sogenannte fischereiliche Evolution vorgelegt. Größenselek tiv befischte Bestände im Labor büßten in nur fünf Generatio nen sieben Prozent ihrer Maximalgröße ein. Das ganze hatte auch Auswirkungen auf die Gesamtanzahl abgegebener Eier und die Eiqualität, die bei den größenselektiv befischten Po pulationen geringer waren als bei einer Vergleichsgruppe. Die Forscherinnen und Forscher wiesen überdies nach, dass in den befischten Populationen Veränderungen in den Erbanlagen stattgefunden hatten und dass diese Zebrafische im Verhalten scheuer wurden. Für Fischpopulationen ist diese Evolution nicht zwingend negativ. Computermodelle zeigten, dass die angepassten Ze brafischpopulationen unter befischten Bedingungen eine um 20 Prozent erhöhte Populationswachstumsrate aufwiesen als unangepasste Vergleichstiere. Trotzdem dürften Fischer und Angler in der Praxis das Nachsehen haben, weil die Tiere immer schlechter zu fangen sein werden und darüber hinaus nicht mehr ihre maximale Länge erreichen. Sogenannte Entnahmefenster, bei denen sowohl die klei nen als auch sehr große Tiere von der Fischerei ausgenommen werden, könnten diesem folgenreichen Phänomen entgegen wirken. Projekte: Adaptfish & ICES Science Fund | Laufzeit: 2006-2009 (Adaptfish), 2015 (ICES) | Gefördert durch: Leibniz-Wettbewerb (Adaptfish) und ICES | Leitung: Prof. Dr. Robert Arlinghaus, arling haus@igb-berlin.de und Dr. Christian Wolter (Adaptfish), Dr. SilvaUusi-Heikkilä (ICES) | Beteiligung: Abteilung 4 und Programmbe reich 3 | Weitere Partner: IZW, University of Turku, University of Sheffield Uusi-Heikkilä S, Whiteley AR, Kuparinen A, Matsumura S, Venturelli, PA, Wolter C, Slate J, Primmer C R, Meinelt T, Killen SS, Bierbach D, Polverino G, Ludwig A, Arlinghaus R (2015) The evolutionary legacy of size-selective Forscherin Silva Uusi-Heikkilä macht im Labor Befischungsexperimente harvesting extends from genes to populations. Evolutionary Applications, mit Zebrafischen. Auch wenn sich die Ergebnisse nicht 1:1 ins Freiland 8: 597-620 übertragen lassen, so liefert die Studie doch den Beweis für fischereiliche Gwinn DC, Allen MS, Johnston FD, Brown P, Todd CR, Arlinghaus R (2015) Evolution. Rethinking length-based fisheries regulations: the value of protecting old Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei and large fish with harvest slot. Fish and Fisheries, 16: 259-281 23 n e u g i e r i g | INAPRO Bergfest für INAPRO Tilapia und Tomaten ressourcenschonend produziert Funktioniert die gemeinsame Produktion von Fisch und Gemüse auch in großem Maßstab, und wie können die Ressourcen Wasser und Düngemittel dabei möglichst sparsam eingesetzt werden? Um diese Fragen geht es bei INAPRO (Innovative Aquaponics for Professional Application), einem EU-geförderten, vom IGB koordinier- ten Vorhaben, das seit 2014 die erfolgreiche Arbeit des „Tomatenfisch“-Projekts (ASTAF-PRO) weiterführt. Dabei arbeiten wir mit insgesamt 17 internationalen Partnern an der Weiterentwicklung, Optimierung und Demons tration eines innovativen und nachhaltigen Aquaponik systems. Innenansicht des Gewächshauses in Abtshagen (Mecklenburg-Vorpommern). 24 Jahresforschungsbericht 2015 INAPRO | n e u g i e r i g Abb. 1: Schematische Darstellung des INAPRO-Aquaponik-Systems, bestehend aus einem Doppel-Rezirkulationssystem: Das mit Nährstoffen angereicherte Fischwasser aus dem rezirkulierenden Aquakultsystem Fotos & Abb.: Johanna Suhl; privat (RAS) wird in die rezirkulierende hydroponische Einheit geleitet. Das zurückgewonnene Kondensat gelangt zurück in den Fischkreislauf. Außenansicht des Gewächshauses. Nach einer erfolgreich abgeschlossenen Modellierungsphase wurde Anfang 2015 eine 195 m2 große Test- und Forschungsan lage in Abtshagen, nahe Stralsund in Betrieb genommen. Die INAPRO-Aquaponikanlage verwen det ein neues Kopplungsprinzip für die Kombination eines rezir kulierenden Aquakultursystems (RAS) zur Fischproduktion und einer rezirkulierenden hydropo nischen Einheit (erdfreie Gemü seproduktion) (Abb. 1). Dieses Doppel-Rezirkulationssystem gewährleistet optimale Produkti onsbedingungen für Fische und Pflanzen. Gleichzeitig werden Abfälle reduziert und Ressourcen geschont: Durch die Nutzung des Fischwassers zur Pflanzener nährung wird der Abwasseranteil aus dem RAS deutlich redu ziert. Zugleich benötigt die Anlage weniger Mineraldünger für die Pflanzen, da das Fischwasser Stoffwechselprodukte der Tiere und damit bereits wichtige Pflanzennährstoffe enthält. Um den Frischwasserbedarf des Systems zu senken, wird mittels einer Kondensationsfalle das im Gewächshaus verdunstete Wasser zu rückgewonnen und dem RAS zugeführt. „Im November 2015 schlossen wir den ersten Versuch in der INAPRO-Testanlage erfolgreich ab, bei dem Nil-Tilapia und Toma ten produziert wurden“, erklärt Johanna Suhl, Doktorandin im Projekt. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen lag dabei „Bei unseren Untersuchungen auf der Pflanzenproduktion, konnten wir erfolgreich nachwei- dem Schwachpunkt konven sen, dass in der INAPRO-Aquapo- tioneller Aquaponikanlagen. nikanlage gleichwertige Fruchter- „In diesen Anlagen bleibt die träge wie in der konventionellen Produktionsleistung oft weit Tomatenproduktion generiert unter ihren Möglichkeiten“, werden können.“ Johanna Suhl betont Johanna Suhl. „Bei un seren Untersuchungen konn ten wir hingegen erfolgreich nachweisen, dass in der INAPRO-Aquaponikanlage gleichwertige Fruchterträge wie in der konventionellen Tomatenproduktion ge neriert werden können.“ Im Dezember wurde mit dem Bau der Demonstrationsan lagen in Waren und Spanien begonnen, in denen weiter an der Optimierung des Konzepts gearbeitet wird. Der Produktionsstart ist für April 2016 vorgesehen. Langfristig soll die Einsparung von Ressourcen durch eine effiziente Nutzung von Nährstoffen und Wasser sowie einer Reduzierung von Abwässern dazu beitragen, eine innovative und nachhaltige Methode der Lebensmittelpro duktion in großem Maßstab zu etablieren. Projekt: Innovative model and demonstration based water management for resource efficiency in integrated multitrophic agriculture and aquaculture systems (INAPRO) | Laufzeit: 01/201412/2017 | Gefördert durch: Europäische Union | Leitung: Prof. Dr. Werner Kloas, werner.kloas@igb-berlin.de, Dr. Daniela Baganz, baganz@igb-berlin.de | Projektmanagement: Jessica Andrae, an drae@fv-berlin.de | Wissenschaftliche Bearbeitung: Johanna Suhl, suhl@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilungen 4 und 5 www.inapro-project.eu Kloas W, Groß R, Baganz D, Graupner J, Monsees H, Schmidt U, Staaks G, Suhl J, Tschirner M, Wittstock B, Würtz S, Zikova A, Rennert B (2015) A new concept for aquaponic systems to improve sustainability, increase INAPRO-Forschungsanlage mit Fischhalle, Technikraum und Gewächshaus. Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei productivity, and reduce environmental impacts. Aquaculture Environment Interactions 7:179-192 25 n e u g i e r i g | Optimierung der Wasserqualität in einer Kreislaufanlage Forellen in der Versuchskreislaufanlage in Hohen Wangelin. Geschlossene Kreislaufanlagen (Rezirkulierende Aquakultur-Systeme, RAS) ermöglichen intensive und umweltschonende Produktionsverfahren verschiedener Süßwasser-Fischarten. Das IGB hat im Rahmen verschiedener laufender und abgeschlossener Forschungsprojekte mit solchen Anlagen gearbeitet, unter anderem in der Versuchskreislaufanlage Hohen Wangelin. Dort werden Regenbogenforellen produziert. Nach dem Neubesatz mit Juvenilen traten 2014 erhöhte Fischverluste auf, und der Gesundheitszustand der Fische verschlechterte sich allgemein. Wir haben untersucht, ob solche Verluste durch regelmäßige Hygienisierungsmaßnahmen mittels Peressigsäure (PES) vermieden werden können. PES-Produkte sind Stoffgemische, die sich zur Desinfektion in der Landwirtschaft, der Veterinärmedizin, der Lebensmittelver arbeitung und der Abwasserbehandlung bewährt haben. Die Zerfallsprodukte reichern sich weder in der Umwelt noch den Organismen an. PES ist deshalb zur Keimreduzierung in und Hygienisierung von Aquakulturanlagen sehr gut geeignet. In Voruntersuchungen bestimmten wir 1. die chemisch-physikali schen Wasserparameter der Anlage, 2. die Keimbelastung des Produktionswassers und 3. effektive Applikationsintervalle und -konzentrationen. Das Zwischenergebnis: Die Gesamtkeimzahl (Kolonie Bildende Einheiten – KBE) konnten wir nach zwei Applikationen mit 2 ppm PES binnen 60 Minuten reduzieren. „Durch eine wiederkehrende PES-Hygieni sierung können die Symptome bakterieller Kiemenerkrankungen bei den Forellen deutlich reduziert werden.“ Dr. Thomas Meinelt 26 Im Januar 2015 starteten die Hauptuntersuchungen, in denen wir versuchten, den Fischverlusten in der Anlage durch regelmä ßige Hygienisierung zu begegnen. Wir erprobten dabei PES-Kon zentrationen von 1 bis 3,5 ppm. Von April bis Mai 2015 wurde das gesamte Wasser der Versuchskreislaufanlage zweimal je Woche mit 3,5 ppm PES hygienisiert. Dabei stellten wir fest, dass sich die KBE mittels PES-Hygienisierung dauerhaft nicht unter 104 sen ken ließen. Dieser Wert war jedoch niedrig genug, um entschei dend zur Verbesserung der Fischgesundheit beizutragen. So führten wir in begleitenden Untersuchungen vor und nach jeder Hygienisierung Beurteilungen von Haut, Flossen, Kiemen, Milz, Leber, Niere und Schwimmblase durch, die von Untersuchungen auf Fischpathogene durch das LUVG Frankfurt (Oder) ergänzt wurden. Vor den regelmäßigen Reinigungsmaßnahmen wie sen die Kiemen Entzündungen auf. Zudem traten oberflächliche Hauterosionen sowie teilweise Blutungen und eine Pilzinfektion (Fischschimmel) auf. Nach der regelmäßigen Hygienisierung wa ren diese pathologischen Veränderungen nicht mehr feststellbar. Durch die wiederkehrende PES-Hygienisierung konnten die Symptome bakterieller Kiemenerkrankungen bei den Forellen deutlich reduziert werden. Im Ergebnis reichte sogar eine leicht verringerte Dosis: Durch eine einmalige wöchentliche Hygie nisierung von 2,5 ppm in einem System mit abgekoppeltem Biofilter lassen sich die Keime (KBE/ml) innerhalb von wenigen Wochen dauerhaft auf 104 reduzieren, die Fischverluste sinken zeitversetzt. Projekt: Optimierung der Wasserqualität in einer Kreislaufanlage; Wasserhygienisierung durch den Einsatz von Peressigsäure (PES) in Hohen Wangelin | Laufzeit: 09/2014-09/2015 | Gefördert durch: Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Meck lenburg-Vorpommern | Leitung: Dr. Thomas Meinelt, meinelt@igbberlin.de | Beteiligung: Abteilung 5 | Weitere Partner: Landeslabor Berlin-Brandenburg und Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg, Task Force Fischseuchenbe kämpfung Jahresforschungsbericht 2015 Fotos: Thomas Meinelt; David Ausserhofer Fische in Aquakulturen gesund halten RedoxPhos | n e u g i e r i g Eutrophierung und steigende Sulfatbelastungen beeinträchtigen die Vivianitbildung in Gewässersedimenten Vivianit ist das wichtigste phosphorhaltige Mineral, das sich in Folge von Abbauprozessen organischen Materials in Gewässersedimenten bildet. Das Mineral, das der Gruppe von Eisenphosphaten angehört, trägt damit aktiv zur Bindung von Phosphor im Sediment bei und erfüllt eine wichtige Senkenfunktion im aquatischen Phosphorkreislauf. Abb.: Matthias Rothe; Foto: David Ausserhofer In dem von der DFG geförderten Vorhaben RedoxPhos konnten wir zeigen, dass sich die Bildung von Vivianit vermindert, wenn die Primärproduktion in einem Gewässer ansteigt und dadurch mehr Eisen in Form von Eisensul fiden gebunden wird. Die Folge: Das natürliche Rückhaltevermö gen der Gewässer für Phosphor wird eingeschränkt. Im Rahmen des Projekts un tersuchten wir den Nährstoff haushalt verschiedener Gewässer im Nordosten Deutschlands. Bei hoher Nährstoffkonzentration im Wasser reichert sich verstärkt organisches Material am Ge wässergrund an, was eine erhöhte Freisetzung von reduzierten Schwefelverbindungen (Sulfide) zur Folge hat. Die aus dem mi krobiellen Biomasseabbau und dem Verbrauch von Sulfat stam menden Sulfide vermindern die Verfügbarkeit von Eisenoxiden sowie freien Fe2+-Ionen im Sediment. Damit verschlechtern sich die Bildungsbedingungen für Vivianit: Je mehr Eisen durch Sulfi de gebunden ist, desto weniger Eisen steht für die Bildung von Vivianit zur Verfügung. Diese Abhängigkeit der Vivianitbildung von der Verfügbar keit des Eisens kann durch das Stoffmengenverhältnis zwischen Schwefel und Eisen im Sediment grafisch veranschaulicht wer den. Nur bei verhältnismäßig kleinen Schwefel-zu-Eisen-Rela tionen bildet sich Vivianit. Oder anders ausgedrückt: Ein hohes Angebot an Eisen und eine geringe Freisetzung reduzierter Schwefelverbindungen begünstigen die Vivianitbildung. Diese Bedingungen sind nicht mehr erfüllt, wenn ein Gewäs ser eutroph, also besonders nährstoffreich ist und zugleich ein geringes Angebot an Eisen aufweist – so wie im Arendsee im Nor den Sachsen-Anhalts, den wir im Rahmen des Projekts untersucht haben. Hier war Vivianit nur in älteren Sedimentschichten nach weisbar, welches sich zu Zeiten niedrigerer Nährstoffbelastung und hoher Eisenverfügbarkeit gebildet hat. Untersuchungen an Sedimenten der Unteren Havel zeigen dagegen, dass verbesserte Wasserqualität und verminderte Al „Eine gute Wasser genproduktion in den vergangenen 15 qualität wirkt sich Jahren ein Wiederauftreten von Vivia positiv auf die Bildung nit und damit eine höhere Phosphor von Vivianit und die aufnahmefähigkeit der Sedimente be Phosphoraufnahme wirkt haben. fähigkeit der Sedimente Gute Wasserqualität wirkt sich aus.“ also positiv auf die Bildung von Dr. Michael Hupfer Vivianit und den Phosphorrückhalt in Sedimenten aus. Zudem verdeut lichen unsere Untersuchungen die äußerst wichtige Funkti on von Eisen und Schwefel für die Bindung von Phosphor in Gewässersedimenten. Projekt: RedoxPhos | Laufzeit: 10/2011-01/2016 | Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) | Leitung: Dr. Michael Hupfer, hupfer@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilung 6 und Programmbereich 2 Rothe M, Kleeberg A, Grüneberg B, Friese K, Pérez-Mayo M, Hupfer M (2015) Sedimentary sulphur:iron ratio indicates vivianite occurrence: a study from two contrasting freshwater systems. PLoS One 10(11): e0143737 Vivianitkristalle in Sedimenten der Unteren Havel: Die Kristalle sind gut an ihrer Blaufärbung im Auflichtmikroskop zu erkennen. Im Rasterelektronenmikroskop (rechts) offenbart sich eine typische kugelförmige Gestalt der Kristalle. Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 27 28 Jahresforschungsbericht 2015 gefragt Gesellschaftsberatung und Wissenstransfer Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 29 Gesellschafts- und Politikberatung schließt Dialogformate zu gesellschaftlich relevanten Themen ein: Am 20. November 2015 diskutierten beim 5. Dialog am Müggelsee 38 Entscheidungsträger aus Behörden, Politik, Umweltverbänden und Wirtschaft mit Wissen- schaftlern über die Sulfatbelastung der Spree (q Seite 31). Die rapiden globalen Umweltveränderungen gehören zu den größten Herausforderungen, vor denen die Menschheit steht. Wasserbasierte Ressourcen und Ökosysteme spielen dabei eine Schlüsselrolle. „Forschen für die Zukunft unserer Gewässer“ ist der Leitspruch des IGB. Die objektive und evidenzbasierte Beratung von gesellschaftlichen Akteuren aus Politik, Behörden, Verbänden, Wirtschaft, Bildung und interessierter Öffentlichkeit gehört daher zu den zentralen Aufgaben des Instituts. Diese wissenschaftliche Gesellschaftsberatung und die gemeinsame Entwicklung von Forschungsfragen (Co-Design) sollen am IGB mit einem innovativen Ansatz neu ausgerichtet und intensiviert werden. In einer globalisierten Welt werden gesellschaftliche Fragen und Entscheidungsprozesse immer komplexer. Umso mehr wird der objektive wissenschaftliche Rat gebraucht. Doch dafür müssen auch eingefahrene Wege verlassen werden: „Wissensaustausch und Interaktion mit gesellschaftlichen Akteuren dürfen keine Einbahnstraße sein. Wir wollen alte Denkweisen aufbrechen und auch neue transdisziplinäre Kooperationsformen erproben und etablieren“, erläutert IGB-Direktor Klement Tockner. Dafür hat das IGB eine ganzheitliche Strategie entwickelt, die nun sukzessive umgesetzt wird. An der Schnittfläche zwischen Wissenschaft und Gesellschaft – dem „Science-Society-Interface“ (SSI) – werden die klassischen Arbeitsbereiche des Wissens- und Technologietransfers (WTT) und der Public Relations (PR) in ei nem neuen gemischten Team zusammengeführt. Es wird Wis 30 senschaftlerinnen und Wissenschaftler durch interne Workshops (q Seite 41) und beim praktischen Austausch mit den gesell schaftlichen Akteuren unterstützen. Geplant sind unter anderem die Veröffentlichung von Dossiers, Fact Sheets und Policy Briefs, die Forschungswissen für Politik und Gesellschaft verständlich aufbereiten und Handlungsoptionen aufzeigen. Auch sollen mehr interaktive Dialogformate zu gesellschaftlich relevanten Themen initiiert werden, auch mit völlig neuen und ungewöhnli chen Kooperationspartnern, zum Beispiel aus dem Kulturbereich. So sollen gemeinsam neue Forschungsfragen identifiziert und innovative Ansätze erarbeitet werden. „Dabei sind inhaltliche Exzellenz und wissenschaftliche Freiheit die Grundlage unserer Forschung und selbstverständ lich nicht verhandelbar. Aber natürlich muss diese Freiheit auch immer im Kontext unserer gesellschaftlichen Verantwortung gedacht werden“, erklärt Tockner. „Das neue SSI ist Teamarbeit und erfordert das persönliche Engagement der Wissenschaftler. Wir entwickeln Leitlinien, Anreize, neue Formate und FeedbackProzesse, die die Motivation und Beteiligung stärken und unter stützen sollen.“ Übergeordnetes Ziel des SSI ist es, innerhalb und außerhalb des Instituts eine neue Kultur des Austauschs anzuregen, um einen „Double Impact“ in Wissenschaft und Gesellschaft zu erreichen. Auch der Aufbau einer neuen IGB-Homepage als zentrale Kom munikationsplattform soll 2016 dazu einen wichtigen Beitrag leisten. Angelina Tittmann und Johannes Graupner | ssi@igb-berlin.de Jahresforschungsbericht 2015 Foto: Johannes Graupner Neues Austauschkonzept für Wissenschaft und Gesellschaft Dialog am Müggelsee | g e f r a g t Im Dialog zur Sulfatbelastung der Spree Die „Verockerung“ der Spree durch Eisenoxide ist wohl die sichtbarste und bekannteste, aber nicht die einzige Folge des Bergbaus im Lausitzer Braunkohlerevier. Vermehrt strömt auch Sulfat über das Grundwasser und die Nebenflüsse in die Spree. Welche langfristigen Folgen diese erhöhte Sulfatfracht für Mensch und Umwelt hat und wie lange sie anhalten wird, ist bisher unzureichend erforscht. Im Rahmen des „5. Dialogs am Müggelsee“ diskutierten im November 2015 Entscheidungsträger aus Behörden, Politik, Umweltverbänden und Wirtschaft mit IGB-Wissenschaftlern über ökologische Auswirkungen, mögliche Handlungsoptionen und den aktuellen Forschungsstand. k ompensiert werden. Zugleich fehle es nach zwei trockenen Jah ren an Mischkapazitäten, um die Sulfatkonzentration im Trink wasser zu senken. Dass nur schwer vorherzusagen ist, ob und wie lange die Be lastung der Spree anhalten bzw. ansteigen wird, erklärte Wilfried Uhlmann vom Institut für Wasser und Boden Dresden. Er stellte die aktuelle Datenlage vor und ging dabei auch auf die Schwie rigkeiten der modellbasierten Prognose ein. Zwar seien die Frach ten relativ konstant, Klimawandel und extreme Wetterereignisse könnten jedoch zu deutlich höheren Konzentrationen führen. Klaus Freytag vom Ministerium für Wirtschaft und Energie des Landes Brandenburg erläuterte in seinem Vortrag, welche Strategien gegenwärtig zur Verfügung stehen, um bergbaube Wie Messdaten des IGB und der Landesbehörden zeigen, liegen dingte Einträge in die Spree zu reduzieren. Ergänzt wurden die die Sulfatwerte in einigen Spreeabschnitten mittlerweile deut Ausführungen von Oliver Totsche (Lausitzer und Mitteldeutsche lich über dem Trinkwassergrenzwert von 250 mg/L. Das hat auch Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH), der erste Pilotprojekte Folgen für den Müggelsee, aus dem durch Uferfiltration Trink vorstellte. Deutlich wurde, dass viele der getesteten Maßnah wasser gewonnen wird – und dessen Sulfatkonzentrationen seit men nur zu geringen oder kurzfristigen Effekten führen und dass Sommer 2015 dauerhaft den ganzheitliche sowie wirtschaft Der Dialog am Müggelsee ist ein regelmäßig stattfindendes Grenzwert überschreiten. Stei lich vertretbare Konzepte bis Forum des IGB, das aktuelle und zukünftige Herausforderungen lang fehlen. gen die Werte noch weiter an, des Gewässermanagements aufgreift. Der 5. Dialog war eingekönnte das die Trinkwasserauf Einen innovativen Ansatz bettet in den Auftakt für das neue Zentrum für Nachhaltige bereitung deutlich erschweren. präsentierte IGB-Wissenschaft Landschaftsentwicklung (q Seite 36) der BTU Cottbus-SenftenDiese Entwicklung löste ler Dominik Zak: „In künstlichen berg, des IGB und des GeoForschungsZentrums Potsdam. 2015 eine intensive gesell Feuchtgebieten könnte durch schaftliche und mediale De Mikroorganismen eine Rückre batte aus, in der Sachverhalte nicht immer richtig eingeordnet aktion der Pyritoxidation eingeleitet werden, um so die Sulfat wurden. „Als IGB möchten wir für die Gesellschaft objektive belastung in den Gewässerökosystemen dauerhaft zu senken“, wissenschaftliche Einschätzungen bereitstellen und so sachliche sagte er und schlug vor, degradierte Torfe aus Projekten zur Wie Entscheidungshilfen liefern“, erklärt Institutsdirektor Klement dervernässung kalkreicher Moore als Kohlenstofflieferant für die Tockner. Der Dialog am Müggelsee brachte im November 2015 Mikroorganismen einzusetzen. Aktuell werden erste derartige Akteure aus Politik, Behörden und Verwaltung, Umweltverbän Laborexperimente am IGB vorbereitet. den sowie aus der Wasser- und Energiewirtschaft zusammen, um einen gemeinsamen Austausch und Informationsstand zu Insgesamt zeigten die Diskussionen des Tages übereinstimmend, schaffen. Neben der Trinkwasserproblematik standen vor allem dass weiterhin erheblicher Handlungs-, Austausch- und For ökologische Fragestellungen sowie potenzielle Lösungswege im schungsbedarf zu den Auswirkungen und Lösungsstrategien der Mittelpunkt der Diskussion. Kurze Vorträge lieferten Impulse für Sulfatproblematik besteht. Auch die Öffentlichkeit soll detaillier einen ganztägigen intensiven Austausch. ter über die Zusammenhänge informiert werden. Dafür haben IGB-Wissenschaftler Jörg Gelbrecht gab den Teilnehmern ei die IGB-Wissenschaftler im Nachgang der Veranstaltung den nen Überblick über den aktuellen Forschungsstand zu den Aus aktuellen Wissens- und Forschungsstand in Form eines Dossiers wirkungen auf unsere Gewässerökosysteme. Bisherige Studien zusammengestellt. legen nahe, dass bereits Sulfatkonzentrationen von 200 mg/L die aquatischen Lebensgemeinschaften empfindlich stören kön nen. Elke Wittstock, Leiterin des Wasserwerks in Friedrichshagen (Berliner Wasserbetriebe), warnte in ihrem Vortrag zudem vor den Konsequenzen für die Trinkwasserversorgung der Haupt Dr. Jörg Gelbrecht | gelbr@igb-berlin.de stadt. Ein Ausfall des größten Berliner Wasserwerks könne nicht Dr. Dominik Zak | zak@igb-berlin.de Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 31 g e f r a g t | Invasive Arten Deutschlands Beitrag zur EU-Antwort auf invasive Arten Anfang 2015 trat eine neue EU-Verordnung zum Umgang mit invasiven Arten in Kraft. Das IGB ist an einem Projekt des Bundesamts für Naturschutz (BfN) beteiligt, in dem eine Methodik zur Identifizierung jener invasiven Arten weiterentwickelt wird, die für Deutschland im Rahmen dieser EU-Verordnung besondere Bedeutung haben. Invasive Arten stellen eine große Bedrohung für den Erhalt der Artenvielfalt dar, und das Risiko der „Einwanderung“ nicht-hei mischer Tiere und Pflanzen nimmt aufgrund weltweiten Handels und globaler Transportwege kontinuierlich zu. Einzelne Staaten können dieser Entwicklung kaum wirkungsvoll entgegentreten, daher ist eine international abgestimmte Antwort dringend nötig. Ein wichtiger Meilenstein auf diesem Weg wurde Anfang 2015 gesetzt: Die EU-Mitgliedstaaten einigten sich auf eine Ver ordnung, die auf Maßnahmen zur Prävention und zum Manage ment der Einbringung und Ausbreitung invasiver gebietsfremder Arten abzielt (Verordnung Nr. 1143/2014). Zentrales Instrument dieser Regelung ist eine Liste invasiver gebietsfremder Arten von unionsweiter Bedeutung. Für darauf gelistete Arten werden Maßnahmen auf EU-Ebene festgelegt, die Prävention, Früherkennung und Kontrolle berühren, ein schließlich Verboten z.B. betreffend Einfuhr, Verkauf, Verwendung und Freisetzung. Vorrangig sollen Arten aufgenommen werden, die bislang noch nicht in der EU vorkommen oder sich in einer frühen Phase der Invasion befinden, sowie Arten, deren Einwan derung voraussichtlich die stärksten nachteiligen Auswirkungen haben würde. Eine erste Version dieser Liste wurde inzwischen vorgelegt, mit zunächst nur 37 Arten (z.B. der Nordamerikanische Ochsenfrosch, siehe Bild). Die Liste soll mindestens alle sechs Jah re überprüft werden; EU-Mitgliedstaaten haben darüber hinaus jederzeit die Möglichkeit, Arten zur Aufnahme in die Liste vorzu schlagen. Das BfN-Projekt, an dem Wolf-Christian Saul und Jona than Jeschke aus der IGB-Arbeitsgruppe Ecological Novelty (q Seite 16) beteiligt sind, soll weitere invasive Arten identifizie ren, die für Deutschland eine besonders hohe Priorität haben und für die Unionsliste vorgeschlagen werden können. Zu diesem Zweck werden die Anforderungen der EU-Verordnung in eine bereits am BfN bestehende Methodik zur Invasivitätsbewertung eingearbeitet, welche dann für potenzielle Listenkandidaten an gewendet wird. Invasive Arten gelangen auf unterschiedlichen Wegen, über abweichende Zeiträume und in verschiedener An zahl nach Deutschland; auch diese Einbringungspfade werden im Rahmen des Projekts erarbeitet und priorisiert. Dies dient als Grundlage zur Erstellung von Aktionsplänen, die in der Verord nung gefordert werden. Das Projekt ist eine Kooperation mit dem österreichischen Umweltbundesamt und der Technischen Uni versität München. Projekt: F&E-Vorhaben „EU Verordnung zu invasiven Arten: Listungsvorschläge und Priorisierung der Einbringungspfade für invasive Arten von unionsweiter Bedeutung in Deutschland“ | Laufzeit: 07/2015-11/2017 | Auftraggeber: BfN | Leitung am IGB: Dr. Wolf-Christian Saul, saul@igb-berlin.de und Prof. Dr. Jonathan Jeschke, jeschke@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilung 2 Der Nordamerikanische Ochsenfrosch: Foto: Wikimedia Commons eine invasive Art von EU-weiter Bedeutung. 32 Jahresforschungsbericht 2015 FIP · Schwarmintelligenz · Fischbesatz | g e f r a g t Binnengewässer auf einen Klick Vier europäische Forschungseinrichtungen haben eine Onlineplattform veröffentlicht, die Informationen und Ergebnisse aus der Gewässerökosystemforschung bündelt. Die „Freshwater Information Platform“ stellt Daten und Kartensysteme frei zugänglich zur Verfügung und bietet damit eine einzigartige und umfassende Wissensgrundlage für ein nachhaltiges und evidenzbasiertes Management unserer bedrohten Binnengewässer und der Ressourcen, die sie bereitstellen. Der Mensch verändert grundlegend und in den meisten Fällen ir reversibel, wie die Natur funktioniert. Dies bedroht nicht nur die natürlichen Systeme, sondern letztendlich auch unser eigenes Überleben. Verschmutzung, Landnutzung und Klimaveränderun gen zählen zu den Faktoren, die unsere Binnengewässer und ihre biologische Vielfalt in ganz Europa zunehmend gefährden. Zahl reiche Forschungsprojekte haben sich deshalb in den letzten Jah ren mit den Ursachen und Folgen dieser Veränderungen befasst und Renaturierungsstrategien für Flüsse, Seen und Feuchtgebiete entwickelt. Doch die gesammelten Informationen und Daten sind für die Öffentlichkeit, politische Entscheidungsträger, Behörden und Wassermanager nur schwer zugänglich. Forschungsdaten werden teilweise nicht systematisch publiziert oder in einer gan zen Vielzahl unterschiedlicher wissenschaftlicher Publikationen und Projekt-Webseiten eingebettet. Um das zu ändern, haben wir gemeinsam mit der Universi tät für Bodenkultur in Wien, der Universität Duisburg-Essen und dem Königlichen Belgischen Institut für Naturwissenschaften in Foto: Astrid Schmidt-Kloiber Mit Schwarmintelligenz die öffentliche Sicherheit verbessern IGB-Wissenschaftler Jens Krause hielt im Oktober 2015 einen Impulsvortrag zum Thema Schwarmintelligenz beim Zukunftsforum für öffentliche Sicherheit e. V. Das Forum geht auf eine parteiüber greifende Initiative von Bundestagsab geordneten zurück und verfolgt unter anderem das Ziel, das Verständnis für die öffentliche Sicherheit und die wis senschaftliche Erforschung dieses The mas zu verbessern und die relevanten Akteure und Multiplikatoren aus Politik, Behörden, Wirtschaft, Wissenschaft und Medien zu vernetzen und thematisch einzubinden. Brüssel ein neues Informationsportal entwickelt: Die „Freshwa ter Information Platform“ fasst seit 2015 Ergebnisse abgeschlos sener und laufender Forschungsprojekte zusammen und macht sie öffentlich zugänglich. „Damit haben wir eine gemeinsame Forschungsinfrastruktur geschaffen, die uns hilft, die vielfältigen Konsequenzen der beschleunigten Umweltveränderungen auf Süßwasserökosysteme und ihre biologische Vielfalt aufzuspüren“, erklärt Klement Tockner. Die Plattform setzt sich aus mehreren komplementären Teilen zusammen, die einen leichten Zugriff auf Originaldaten ermög lichen und eine Zusammenfassung von Forschungsresultaten in leicht verständlicher Weise bieten. Alle Inhalte werden laufend aktualisiert und ergänzt. Vanessa Bremerich | bremerich@igb-berlin.de Zur Freshwater Information Platform: www.freshwaterplatform.eu Berichte des IGB Von A wie „Angler“, bis Z wie „Zander“ hat das Forschungsprojekt Besatzfisch seinen praxisorientierten Ansatz konse quent verfolgt und das fünfjährige Vor haben mit einem Handbuch zum nach haltigen Fischbesatz abgeschlossen. Der Leser findet darin publizierte und unveröffentlichte Projektergebnisse zu Robert Arlinghaus | Eva-Maria Cyrus | Erik Eschbach | Marie Fujitani Daniel Hühn | Fiona Johnston | Thilo Pagel | Carsten Riepe Ergebnisse und Empfehlungen aus fünf Jahren praxisorientierter Forschung zu Fischbesatz und seinen Alternativen Prof. Dr. Jens Krause j.krause@igb-berlin.de Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Berichte des IGB Heft 28/2015 Prof. Dr. Robert Arlinghaus arlinghaus@igb-berlin.de Weitere Informationen: www.besatz-fisch.de Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Hand in Hand für eine nachhaltige Angelfischerei hancen, Risiken, Kosten und Nutzen von C Fischbesatz inklusive Praxisempfehlun gen. Der dazugehörige Projektfilm hat in nur einem Jahr über 21.500 YouTubeClicks generiert, was für die große Brei tenwirkung der Besatzfisch-Ergebnisse spricht. Im Jahr 2016 wird das Projekt als Umsetzungsprojekt fortgeführt. Der Bericht zum Download: Arlinghaus R, Cyrus E-M, Eschbach E, Fujitani M, Hühn D, Johnston F, Pagel T, Riepe C (2015) Hand in Hand für eine nachhaltige Angelfische rei: Ergebnisse und Empfehlungen aus fünf Jah ren praxisorientierter Forschung zu Fischbesatz und seinen Alternativen. Berichte des IGB, Heft 28, 200 Seiten 33 34 Jahresforschungsbericht 2015 vernetzt Wissenschaftliche Kooperationen und Veranstaltungen Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 35 v e r n e t z t | Kooperationen und Netzwerke Forschung zu Bergbaufolgelandschaften Die drei Partner unterzeichneten die Kooperationsvereinbarung am 29. September 2015 auf dem Zentralcampus der BTU in Cottbus. Das zunächst auf 15 Jahre angelegte Zentrum wird an folgenden Themen arbeiten: • Geotechnik Methoden der Untergrundverdichtung zur Verbesserung der Standsicherheit für zusätzliche Sicherheit bei aufstei gendem Grundwasser • Bodentechnologie und -fruchtbarkeit Die Nutzbarmachung von durch den Bergbau beanspruchten Landschaften ist nicht nur regional, sondern auch weltweit mit großen Herausforderungen verbunden. Um Lösungen für eine nachhaltige Landschaftsentwicklung zu finden, haben das IGB, das Deutsche GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam sowie die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senften berg (BTU) ein gemeinsames Forschungszentrum initiiert. Das neue Zentrum für Nachhaltige Landschaftsentwicklung soll in terdisziplinäre Fachkompetenzen und Forschungsinfrastrukturen am Standort Cottbus bündeln. Die Partner nutzen bestehendes Wissen und vorhandene Infrastrukturen gemeinsam, um so Op tionen und Empfehlungen für Akteure und Entscheidungsträger in den betroffenen Regionen zu entwickeln. Dr. Jörg Gelbrecht | gelbr@igb-berlin.de Sabbaticals am IGB Um neue Netzwerke zu knüpfen und neue Forschungsideen zu entwickeln, können Wissenschaftler am IGB eine Auszeit nehmen. 2015 nutzten gleich drei Kollegen diese Möglichkeit: Rita Adrian verbrachte ein zehnmonatiges Sabbati cal an der UC Davis in Californien (USA) bei Prof. Geoffrey Schladow. Neben der Entwicklung neuer Konzepte innerhalb ihrer Klimafolgenforschung konnte sie Netzwerke mit amerikanischen Kollegen der UC Davis, dem Rensselaer Polytechnic Institute und der University of Nevada initiieren. Jens Krause nutzte seine sechs monatige Auszeit für längere Reisen und sammelte Daten, die dem HumboldtPrinceton-Austauschprogramm dienen. Geplant ist ein gemeinsamer Antrag für einen Sonderband in „Philosophical 36 • Wasserwirtschaft und Gewässerökologie Eindämmung und Prävention der stofflichen Belastung der Fließgewässer und der neuen Seen sowie Entwicklung eines kombinierten Grundwasser-Oberflächenwasser-Manage ments • Ökosysteme Multidisziplinär angelegte Langzeitbeobachtungen zur Rekonstruktion der historischen Landschaftsentwicklung und zum Verständnis natürlicher und durch den Menschen beeinflusster Ökosysteme • Gestaltung und Nutzung von Land und Gewässer Ergänzung der traditionellen Landnutzung durch Alterna tiven wie Agroforstsysteme, die auch wenig ertragreiche Standorte mit geringem Aufwand aufwerten und positive Effekte für die Entwicklung dieser Gebiete schaffen können Transactions of the Royal Society“ und eine Fortsetzung der engen Zusammen arbeit. Peter Kasprzak gastierte zwischen März und November an der University of Wisconsin, Madison, Center for Limno logy (USA), um an zwei Manuskripten zu arbeiten. Eines davon wurde bereits bei „Ecosystems“ eingereicht, ein weiteres soll im Juni 2016 folgen. Gemeinsam mit Kollegen vom Center of Limnology so wie aus Finnland initiierte er zudem eine vergleichende Studie zum Anstieg der Wassertemperaturen in Seen. Tiere und Menschen in Echtzeit erforschen Wie bewegen sich Fische in Echtzeit als Kollektiv und wie reagieren sie auf menschliche Störungen? Erkenntnisse dazu können wichtige Arten für die nach haltige Bewirtschaftung von Fischbestän den liefern. Im Rahmen der Profilpartner schaft zwischen der Princeton University und der Humboldt-Universität in Koope ration mit Fischbiologen des IGB werden neue Methoden zur Generierung und Auswertung von Echtzeit-Positionsdaten entwickelt. Vom 20. bis zum 21. März 2015 trafen sich die Wissenschaftler zu einem Workshop in Berlin. In zwei einwöchi gen Gegenbesuchen im November 2015 wurden konkrete Projekte zum sozialen Verhalten von Anglern bei der Suche von raum-zeitlich variierenden Fischen und zu den „fright waves“ bei Kärpflingen wei terentwickelt. Das Programm wird 2016 fortgesetzt. Prof. Dr. Robert Arlinghaus arlinghaus@igb-berlin.de Jahresforschungsbericht 2015 Foto: BTU IGB, BTU und GFZ gründeten 2015 ein gemeinsames Z entrum für Nachhaltige Landschaftsentwicklung in Cottbus. Entwicklung neuer Rekultivierungsverfahren zur Erhöhung der Fruchtbarkeit neuer Böden für die land- oder forstwirt schaftliche Nutzung Konferenzen und Workshops | v e r n e t z t IWA DIPCON Konferenz Neue Konzepte für ein nutzerorientiertes Gewässermanagement Die 17. DIPCON-Konferenz (IWA International Conference on Diffuse Pollution and Eutrophication) wurde im September 2015 vom IGB und der International Water Association (IWA) in Berlin ausgerichtet. Traditionell thematisiert die alle zwei Jahre stattfindende Konferenz den Stoffaustausch zwischen Einzugsgebieten und ihren Gewässern sowie die daraus resultierenden chemischen und ökologischen Folgen. Unter dem Motto „Diffuse your Knowledge“ lag der Schwerpunkt 2015 auf dem Brückenschlag zwischen anwendungsorientierter und Grundlagenforschung, sowie deren Überführung in das Einzugsgebietsmanagement. Der Klimawandel, eine intensivierte Landwirtschaft, Verunrei nigungen und eine Übernutzung der Gewässer sind nur einige der Herausforderungen, vor denen Wissenschaftler, Ökonomen, Ingenieure, Juristen und Politiker stehen, wenn es um eine nach haltige Bewirtschaftung unserer Wasserressourcen geht. Schon jetzt zeichnet sich ab, dass es für viele Flüsse, Seen und Grund wasserkörper nicht gelingen wird, sie in näherer Zukunft in einen guten ökologischen Zustand zu überführen. Gleichzeitig nimmt vielerorts der Nutzungsdruck zu. „Hier stehen sich Bedürfnisse von Mensch und Natur gegenüber, die in einem intelligenten Management ausbalanciert werden müssen“, sagt IGB-Wissen schaftler Markus Venohr, der die DIPCON-Konferenz federfüh rend organisierte. „Da wir für eine effiziente und erfolgreiche Bewirtschaftung unserer Gewässer politische und wissenschaft liche Grenzen überwinden müssen, wollten wir im Rahmen der Konferenz insbesondere den Austausch zwischen Wissenschaft lern, Anwendern und politischen Entscheidungsträgern fördern“, erklärt er. Rundtischgespräche gaben den Teilnehmerinnen und Teilnehmern dazu Gelegenheit und bildeten zudem die Grundla ge für ein gemeinsames Review Paper. In insgesamt 102 Vorträgen und 38 Postern stellten 170 Teil nehmerinnen und Teilnehmer aus 32 Ländern ihre aktuellen Er gebnisse zum Eintrag von Nährstoffen, Sedimenten, Pestiziden und vermehrt auch Hormonen, Arzneimitteln und ähnlichen Stoffen vor. Diskutiert wurde auch über die Modellierung und Wirksamkeit von Maßnahmen, mit denen diffuse Nährstoff einträge reduziert werden sollen sowie über sozio-ökonomische Studien, beispielsweise zum (Dünge-) Verhalten von Landwirten unter sich ändernden klimatischen und agrarpolitischen Rah menbedingungen. Dr. Markus Venohr | m.venohr@igb-berlin.de www.dipcon2015.org Angeregte Diskussion während der Speed Talks in einer der Poster-Sessions. Foto: Annett Wetzig Workshop zu langfristigen Effekten invasiver Arten Florian Ruland und Jonathan Jeschke or ganisierten vom 18. bis 20. Februar 2015 einen DFG-finanzierten Workshop in Berlin. Die Teilnehmerinnen und Teilneh mer kamen aus Berlin-Brandenburg (IGB, FU, TU, Universität Potsdam), anderen Teilen Deutschlands und Europas sowie aus den USA. Unter dem Namen InDyNet (Invasion Dynamics Network) arbeitet die Gruppe auch weiterhin an zeitlichen Dynamiken biologischer Invasionen und deren Auswirkungen. Finanziert wird sie bis 2017 durch das DFG-Projekt „Lang zeitwirkungen invasiver Arten in neuen Lebensgemeinschaften“, welches von Jonathan Jeschke geleitet wird. Prof. Dr. Jonathan Jeschke jeschke@igb-berlin.de DFG Graduiertenkolleg „Urban Water Interfaces“ eröffnet Das von der DFG geförderte Gradu iertenkolleg „Urban Water Interfaces“ (UWI) wurde am 8. September 2015 fei erlich eröffnet. In enger Kooperation zwischen der Technischen Universität Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Berlin und dem IGB befasst sich das Graduiertenkolleg mit natürlichen und technischen Grenzzonen im städtischen Wasserkreislauf und soll die interdiszi plinär und international ausgerichtete Ausbildung und Forschung zu diesem Thema auf eine neue Ebene heben. Ziel ist es, Grundlagen für eine zukunftsori entierte nachhaltige Wasserwirtschaft in urbanen Räumen zu liefern. Das Gra duiertenkolleg wird zunächst für 4,5 Jah re mit rund 4,7 Millionen Euro gefördert. Dr. Sabine Hilt | hilt@igb-berlin.de www.uwi.tu-berlin.de 37 v e r n e t z t | Konferenzen und Workshops Workshop zur Biodiversitätsforschung Unser Wissen über den aktuellen Zustand der weltweiten Biodi versität ist – gerade in den besonders stark betroffenen Süßge wässern und trotz zahlreicher Forschungsprojekte – erschreckend gering. Ursachen für die geringe Verfügbarkeit solider Daten sind zum einen methodische Probleme, zum anderen enorme Heraus forderungen bei der Synthese vorliegender theoretischer und em pirischer Arbeiten, zum Beispiel unterschiedliche Datenformate. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Workshops erarbei teten eine Reihe von Ergebnissen, die zu einer verbesserten Da tenlage und damit zu einem besseren Verständnis der Biodiversi tät in Süßgewässern beitragen sollen. So wurden eDNA-basierte Methoden sowie verbesserte Algorithmen als unerlässlich iden tifiziert, um sehr große Datensätze gezielt auszuwerten. „Trait based“ Konzepte, die Prinzipien aus der Evolutionsbiologie und Jahrestagung der Gesellschaft für Ichthyologie (GfI) Im November 2015 richtete das IGB die Jah restagung der Gesellschaft für Ichthyologie aus. Neben den Vorträgen von Klaudia Wit te (Universität Siegen) und Walter Salzbur ger (Universität Basel) gehörte der Vortrag des international bekannten und mittler weile 93-jährigen Ichthyologen Günther Sterba (zusammen mit Wolf-Eberhard En gelmann) zu den Highlights der Tagung. Dr. David Bierbach | bierbach@igb-berlin.de www.ichthyologie.de Workshop zu parasitischen Pilzen (Chytridien) auf Plankton Wie neueste molekulare Untersuchun gen zeigen, können Chytridien (eine Gruppe aquatischer, parasitischer Pilze) Phytoplankton befallen (Chytridiomyco sis). Obwohl bisher nur wenig über diese Parasiten bekannt ist, vermuten Wissen schaftler enorme Auswirkungen auf die Populationsdynamik des Phytoplanktons 38 der quantitativen Genetik zur Beschreibung von Ökosystemen nutzen, sollen dabei helfen, viele organismische und genetische Eigenschaften präziser zu erfassen und zu charakterisieren. Ein weiteres Ergebnis war die Empfehlung, Parasiten genauer in den Blick zu nehmen, um mehr über die funktionelle Biodiversität von aquatischen Organismengemeinschaften zu erfahren. Auch sollten soziale und ökonomische Aspekte bei der Erfassung und dem Schutz von Süßgewässer-Biodiversität stärker eingebunden werden, wie etwa in der zukunftsweisenden Initiative „Blueprint of Freshwater Life“. Ein weiterer „Output“ des Workshops ist eine von den Teil nehmern eingereichte Publikation, die Empfehlungen für eine verbesserte Wahrnehmung der bisher übersehenen Süßgewäs ser-Biodiversität gibt. Weitere Publikationen sowie eine stärkere Vernetzung innerhalb und außerhalb des IGB sind geplant. Projekt im Rahmen des Programmbereichs 1 Aquatische Biodiver sität | Leitung: Prof. Dr. Hans-Peter Grossart, hgrossart@igb- berlin.de, Prof. Dr. Jonathan Jeschke, jeschke@igb-berlin.de, Laura Tydecks, tydecks@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilungen 2 und 3 und fundamentale Eigenschaften aquati scher Nahrungsnetze. Um sich zu diesen wichtigen Aspekten auszutauschen und zu vernetzen, lud das IGB im Juli 2015 33 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaft ler aus 11 Ländern zu einem zweitägigen „Plankton Chytidiomycosis Workshop“ ein. Die Forschenden diskutierten über Metho den, Forschungsfragen und zukünftige For schungsansätze und es wurde eine enge Zusammenarbeit angeschoben. Dr. Ramsy Agha | agha@igb-berlin.de Neue Ansätze zur Bewertung und Verbesserung beeinträchtigter Fließgewässer Unter diesem Titel stand die internatio nale Abschlusskonferenz des EU-Projekts REFORM, die zusammen mit einer Sum mer School vom 27. Juni bis zum 2. Juli 2015 in Wageningen (Niederlande) stattfand. Hier trafen sich 170 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus 26 Ländern zum wissen schaftlichen Erfahrungsaustausch. Die vor gestellten Untersuchungen zeigten einen klaren Trend hin zur prozessorientierten Gewässer-Revitalisierung, unter Berück sichtigung hydromorphologischer Funktio nalität,der Gewässerrandstreifen und Flussauen sowie der räumlichen und zeitlichen Veränderungen von Flusslandschaften. Die erweiterten Zusammenfassungen der 73 Vorträge und 38 Poster können auf der Website des Projekts nachgelesen werden. Dr. Christian Wolter | wolter@igb-berlin.de www.reformrivers.eu EcoMeetIng Im Februar 2015 fand am IGB das EcoMeetIng („Ecology meets Ingenieur”) statt. Ins gesamt 22 Wissenschaftlerinnen und Wis senschaftler präsentierten ihre Ergebnisse an der Schnittstelle von Abiotik und Biotik in Fließgewässern. Das EcoMeetIng richtet sich an junge Forschende, die interdiszi plinär mit Ingenieuren und Biologen bzw. Ökologen zusammenarbeiten. Dr. Johannes Radinger jradinger@igb-berlin.de Jahresforschungsbericht 2015 Foto: Laura Tydecks Um die Vernetzung von Biodiversitätsforschenden innerhalb und außerhalb des IGB zu fördern, richtete der Programmbereich „Aquatische Biodiversität“ im Oktober 2015 den Workshop „The next generation of biodiversity research: theory, traits and methods” aus. Mehr als 50 Biodiversitätsforscher nahmen daran teil. engagiert Nachwuchsförderung, Karriereentwicklung und Bürgerbeteiligung Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 39 e n g a g i e r t | Nachwuchsförderung und Karriereentwicklung Erkenntnisreicher Holzweg Mit ihrer Promotion über die Bedeutung von Totholz in Flachlandflüssen war Francesca Pilotto 2015 die erste IGB-Absolventin des EU SMART Graduiertenprogramms. Viele SMART-Doktorandinnen und Doktoranden wohnten der Verteidigung von Francesca Pilotto am 5. März 2015 an der Freien Universität Berlin bei. Um diese Zusammenhänge zu untersuchen, nahm sie mehrfach Proben an naturnahen polnischen Flüssen. Beraten und unter stützt wurde sie dabei von wissenschaftlichen Betreuern am IGB sowie weiteren SMART-Betreuern in Deutschland und England. Im Rahmen ihrer Untersuchung stellte die junge Wissenschaftle rin fest, dass ins Wasser gefallene Uferbäume tatsächlich großen Einfluss auf die Insektenpopulationen in Flüssen haben. Häufig tendierten Menschen dazu, in bestehende Ökosysteme einzu greifen, erklärt Pilotto – etwa dann, wenn umgestürzte Bäume nach einem Sturm aus Flüssen entfernt würden. „Ich wollte he „Menschen können das ökologische Gleichgewicht in Flüssen rausfinden, wie sinnvoll es ist, diese Holzstücke im Gewässer zu stark beeinträchtigen“, erklärt Francesca Pilotto. „Naturbelassene belassen.“ Das Ergebnis: „Am besten lässt man alles genau so, Flüsse haben die Fähigkeit, sich selbst zu reinigen. Schon kleine wie es ist“, sagt die junge Forscherin und lacht. „Meine Forschung Veränderungen aber können schwerwiegende Konsequenzen zeigt, dass im Wasser liegendes Totholz ein wichtiger Lebensraum haben.“ Francesca Pilotto interessierte besonders, welche ökolo für viele Arten darstellt.“ gischen Wechselwirkungen dabei eine Rolle spielen. „Wirbellose Mit Hilfe der Erkenntnisse aus ihrer Doktorarbeit will – also kleine Insekten, die in Flüssen leben – sind wichtig für das Francesca Pilotto sich nun für einen besseren Umgang mit Flüs ökologische Gleichgewicht“, sen einsetzen. „Besonders Be SMART ergänzt Pilotto. Diese kleinen gradigungen und Einleitungen Als assoziiertes Institut beteiligt sich das IGB maßgeblich am Insekten sind es, denen die Ita von Abwässern haben viele un Erasmus Mundus Joint Doctorate Programm SMART, in dem seit erwünschte Wirkungen. Wenn lienerin in ihrer Doktorarbeit 2011 ca. 40 Doktoranden aus aller Welt im Management von viel Aufmerksamkeit geschenkt man weiß, wie die Ökosysteme Fließgewässern ausgebildet werden. Die jährlich stattfindende hat. „Wasserlebende Insekten in Flüssen funktionieren, kann „Induction Week“ tagte 2015 in Berlin und gab den beteiligten fressen Pflanzen und werden man Vorschläge erarbeiten, Studenten und Betreuern aus den Partnerinstitutionen in selbst von Fischen gefressen. wie sie sich am besten schüt Trento, London und Berlin die Möglichkeit, sowohl erste ErgebViele von ihnen reagieren sehr zen lassen“, so Pilotto. Vermut nisse ihrer Projekte als auch zukünftige Forschungsarbeiten empfindlich auf Eingriffe von lich könne die gezielte Zugabe miteinander zu diskutieren. außen, wie etwa auf Schadstof von Totholz in das Flussbett zu Dr. Ina Severin | severin@igb-berlin.de fe im Wasser“, sagt die Wissen einer Erhöhung der Artenviel schaftlerin. Daher könne man falt beitragen und helfen, in am Zustand der Insektenpopulation ablesen, wie es um das ge verschmutzten Flüssen wieder ein ökologisches Gleichgewicht samte Ökosystem bestellt sei. „Das Vorhandensein von ins Was herzustellen. Dieser Fragestellung geht Francesca Pilotto nun im ser gefallenem Holz scheint für diese Populationen eine wichtige Rahmen einer Postdoc-Stelle in Schweden weiter nach, wo sie Rolle zu spielen“, sagt Pilotto. eine Flussrenaturierung untersucht. 40 Jahresforschungsbericht 2015 Foto: Oleksandra Shumilova Francesca Pilotto wuchs im Norden Italiens in der seenreichen Region Insubrien nahe Lugano auf. Kein Wunder also, dass die Forscherin sich für Seen, Flüsse und die Umwelt im Allgemeinen begeistert. Nach ihrem Studium der Umweltwissenschaften kam sie im Rahmen des ErasmusMundus-Programms SMART (Science for the Management of Rivers and their Tidal Systems) zur Promotion ans IGB. Im Rahmen des internationalen Kooperationsprogramms, an dem die Freie Universität Berlin, die Universität Trento (Italien) und die Queen Mary University of London (UK) beteiligt sind, erforschte sie die Bedeutung von Totholz für die Artenvielfalt in Fließgewässern. Nachwuchsförderung und Karriereentwicklung | e n g a g i e r t Unbekannte Gewässer – Wie ticken Wirtschaft, Medien und Politik? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind meist wahre Spezialisten auf ihrem Themengebiet. Innerhalb ihrer fachli chen Gemeinschaft tauschen sie sich über neue Erkenntnisse und spannende Forschungsfragen aus. Dieses bewährte Sys tem dient auch der wissenschaftlichen Qualitätssicherung. Doch was passiert beim Austausch mit anderen gesellschaft lichen Bereichen und Akteuren? Um diese mitunter „unbekannten Gewässer“ der Ge sellschaft besser zu verstehen, bietet das IGB im Rahmen der neuen Initiative „Science-Society-Interface“ („SSI“, q Seite 30) eine neue Workshopreihe an. In internen Trai nings erfahren die Forschenden, welche eigenen „Sprachen“ zum Beispiel Wirtschaft, Medien und Politik sprechen und welchen Handlungslogiken diese Systeme folgen. Ziel ist ein besserer Wissensaustausch mit diesen gesellschaftlichen Akteuren. Besonderer Wert wird auf externe Referentinnen und Referenten aus der Praxis gelegt. 2015 fanden zwei erste Formate zu Wirtschaft und Medien statt, die Reihe soll fort gesetzt und ausgebaut werden. Johannes Graupner und Angelina Tittmann ssi@igb-berlin.de Foto: Johannes Graupner Nachwuchsförderung 2015 war das Jahr, in dem die meisten Kurse seit Bestehen des Doktoranden programms angeboten wurden: 20 Kur se zu 13 verschiedenen Themen standen zur Verfügung. Etliche Kurse wurden aufgrund der großen Nachfrage wieder holt. Besonders freuen wir uns über die zunehmende Anzahl an Dozentinnen und Dozenten: 15 IGB-Wissenschaftler – von der Doktorandin bis zum Programm bereichssprecher – stellten ein vielfäl tiges Programm auf die Beine. Auch das individuelle Coaching erfreut sich weiterhin einer großen Beliebtheit. Neben dem Doktorandenprogramm stehen auch weitere Aspekte der Karriereentwicklung im Fokus: Den intensi ven Austausch über die Neufassung der Doktorandenrichtlinie werden wir im nächsten Jahr fortsetzen. Die Post-Dok toranden haben sich erstmals am Insti tut organisiert und im Jahr 2015 eigene In internen Trainings werden praxisnahe Fallbeispiele bearbeitet, präsen- tiert und anschließend gemeinsam mit den externen Referenten reflektiert. Repräsentanten gewählt. Auch sie wer den wir in den kommenden Jahren sys tematisch in ihrer Karriereentwicklung unterstützen. Dr. Kirsten Pohlmann kpohlmann@igb-berlin.de „HR Excellence in Research“-Auszeichnung Das IGB ist im April 2015 von der EUKommission für seine vorbildliche Perso nalpolitik mit dem Siegel „HR Excellence in Research“ ausgezeichnet worden. Das internationale Logo ist für Forscherinnen und Forscher ein Zeichen, dass das IGB optimale Bedingungen für die Karriere entwicklung bietet. „Wir bemühen uns stetig, die Arbeitsbedingungen für jeden Einzelnen zu optimieren und die indivi duelle Weiterentwicklung zu fördern. Die zunehmende Internationalisierung Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei unserer Forscherinnen und Forscher erleben wir als große Bereiche rung und versuchen als Institut, sprachliche und administrative Barrieren abzubau en“, erklärt Klement Tockner. Um hierbei systematisch alle relevanten Bereiche einzubeziehen, nimmt das Institut am Zertifizierungsprozess „HR Excellence in Research“ der Europäischen Kommission im Rahmen von „EURAXESS, Researchers in Motion“ teil. Im Zuge dessen wurde auch eine HRS Kommission eingerichtet, die einen konkreten Maßnahmenplan für die Jahre 2014 bis 2016 vorgelegt hat. Dieser Plan ist ein klares Bekenntnis zur Verstetigung der Verbesserungen, denn alle zwei bis drei Jahre erfolgt eine Eva luierung, die darüber entscheidet, ob das Siegel weitergeführt werden darf. Dr. Kirsten Pohlmann kpohlmann@igb-berlin.de 41 e n g a g i e r t | Besucher*innen Besucher und Veranstaltungen Gewässerforschung direkt vor Ort erleben, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern über die Schulter schauen, erfolgreich Kontakte knüpfen – so unterschiedlich die Anlässe, so vielfältig sind auch die Besucher unseres Instituts: Insgesamt nahmen 2015 über 600 Gäste an rund 30 individuellen Führungen teil, darunter eine kolumbianische Delegation, die Landesvertretung Niedersachsen, eine Delegation internationaler Journalisten anlässlich der Grünen Woche in Berlin sowie weitere Interessierte aus Politik, Wissenschaft und Praxis, Studierende und Schulklassen. Großes Interesse an den Themen des IGB gab es auch bei Veranstaltungen wie dem „Girls‘ Day“, der „Langen Nacht der Wissenschaften“, dem „Langen Tag der StadtNatur“, dem „Festival der Ideen“ oder dem „Tag des offenen Gartens“. Die Angebote zogen insgesamt mehr als 2.000 Besucher an. e Der kolumbianische Justizminister Yesid Reyes (rechts) ver schaffte sich bei seinem Besuch in der Aquaponikanlage ASTAFPRO einen Eindruck darüber, ob sich das System der kombinier ten Fisch- und Gemüsezucht auch für Kleinbauern in Kolumbien eignen könnte. r Zehn Mädchen hatten zum Girls‘ Day am 23. April die Gele genheit, WissenschaftlerInnen und TechnikerInnen am IGB einen ganzen Tag lang bei ihrer Arbeit über die Schulter zu schauen. tu Am 13. Juni präsentierte sich das IGB zusammen mit an deren Instituten in der Geschäftsstelle der Leibniz-Gemeinschaft zur Langen Nacht der Wissenschaften. Die Arbeitsgruppe von Peter Casper informierte zum Thema „Treibhausgase aus Seen“, denn gerade in Stauseen können unter bestimmten Bedingun gen klimaschädliche Gase freigesetzt werden. Björn Hermelink stellte die Internetplattform „Aquakulturinfo“ vor. io Natur und Umwelt mitten in Berlin erleben: Am Langen Tag der StadtNatur entdecken Besucher Naturräume direkt vor ihrer Haustür. Das IGB bot am 21. Juni im Museum Altes Wasser werk in Berlin-Friedrichshagen ein abwechslungsreiches Pro gramm: Dominik Zak zeigte beispielsweise an einem Mini-Moor, wie naturnahe Moore Wasser und Nährstoffe speichern. e 42 p Am 13. September öffnete das IGB seine Türen zum Tag des offenen Gartens. Etwa 200 Besucher nutzten das schöne Wet ter und informierten sich vor Ort über die IGB-Forschung. An einer Modelllandschaft zeigte Ariane Schön den kleinen Bau meistern, wie sich Flussläufe verändern und wie der Austausch zwischen Fluss und Grundwasser erfolgt. a Unter dem Motto „Mitdenken, Mitmachen, Miterleben“ fei erte die Initiative „Deutschland – Land der Ideen“ vom 10. bis zum 13. September am Berliner Hauptbahnhof ihr zehnjähri ges Jubiläum. Am Festival der Ideen beteiligten sich IGB-Wis senschaftlerinnen mit einen Workshop zum Citizen-ScienceProjekt „Tatort Gewässer – dem CO2 auf der Spur!“ (q Seite 44). sd Das Ausstellungsschiff MS Wissenschaft tourte 2015 un ter dem Motto „Zukunftsstadt“ durch Deutschland und Öster reich. An Bord zeigte ein Mitmach-Exponat des Forschungsver bunds „Verlust der Nacht“, wie sich Straßenbeleuchtung und andere künstliche Lichtquellen auf Mensch und Natur auswir ken können. Am 7. Mai gestaltete das IGB einen ganzen Abend zu diesem Thema: Sybille Schroer nahm etwa 40 Schiffsbesu cher mit auf eine nächtliche Entdeckungstour durch Berlin. f Der „Tomatenfisch“ war in der Ausstellung „Willkommen im Anthropozän“ des Deutschen Museums in München vertreten. Insgesamt sechs Themenplatten widmeten sich dort dem Zeit alter des Menschen. Im Ausstellungsbereich Ernährung prä sentierte sich das Projekt als umweltfreundliche Alternative zu intensiver Aquakultur und Überfischung der Meere. „Feeding the Planet, Ener gy for Life!“ – so lautete das Motto der Weltaus stellung EXPO 2015 in Mai land. Im TomatenfischForschungscontainer im Deutschen Pavillon konnten Besucher eine Modellanlage entdecken. Ergänzende Informationen bo ten eine Mediastation und eine Pinnwand, auf der Bilder aus der echten Pilotanlage des Projekts INAPRO (q Seite 24) zu se hen waren. r Jahresforschungsbericht 2015 Fotos: Nadja Neumann (3), Jan Zwilling (2), Angelina Tittmann (3), David Ausserhofer, Bernd Brundert, Jonathan Jeschke Besucher*innen | e n g a g i e r t t s Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei u i o p a d f 43 e n g a g i e r t | Bürgerbeteiligung Egal ob Laie oder Profi: Gewässerforscher möchten herausfinden, was Tümpel, Flüsse und Seen mit dem globalen Klima zu tun haben. Wissenschaft mit kriminalistischem Spürsinn Bürger erforschen deutschlandweit Flüsse und Seen Beim Citizen-Science-Projekt „Tatort Gewässer“ forschten 2015 mehr als 700 Bürger in der Rolle als CO2-Fahnder mit. Bewaffnet mit Gummistiefeln, Taschenlampen, Glasröhrchen und Teststreifen begaben sich Taucher, Naturschützer, Schüler und Hobbyforscher im November auf die Spur des Kohlendioxids. Beprobt wurden Tümpel, Seen und Bäche in ganz Deutschland. „Mit dieser Aktion wollten wir herausfinden, welche Rolle unse re heimischen Binnengewässer im Rahmen des globalen Klima wandels spielen“, erklärt Katrin Premke, die das Projekt am IGB leitet. „Uns interessiert vor allem, ob und in welchem Umfang die Gewässer klimarelevantes Kohlendioxid (CO2) freisetzen.“ Im Fo kus des Forscherteams standen deutschlandweit fast 9.000 km2 Wasserfläche. Deshalb setzten sie auf die Unterstützung freiwil liger Mitstreiter. Insgesamt erstreckte sich die Aktion über 162 Bäche, 104 Flüsse, 94 Kleingewässer (Tümpel und Teiche) sowie 275 Seen. Unterstützung kam u.a. von Naturschutzverbänden, von Schu len, Kindergärten und Jugendeinrichtungen, von Taucherverei nen, Fischern und Naturparks sowie von Naturschutzbehörden und Landesämtern. „Wir waren ganz begeistert von dem großem Interesse“, sagt Katja Felsmann, die das Projekt koordiniert. „Na türlich hat der Andrang unser kleines Team vor Herausforderun gen gestellt, aber die Datenmengen, die wir bekommen haben, sind großartig.“ Alles, was die CO2-Fahnder für ihre Ermittlungen benötigten, wurde im Vorfeld in einem kostenlosen Probenahme paket verschickt. „Gemeinsam mit Bürgerwissenschaftlern konnten wir unter suchen, wie sich Veränderungen in der Landwirtschaft, extreme Wetterereignisse und zunehmende Lichtverschmutzung auf un sere Gewässer auswirken und welche Rolle das für den globalen Kohlenstoffkreislauf spielt“, erklärt Katrin Premke. „Die einmalige Beprobung liefert uns eine Art Momentaufnahme des Gesamt bildes.“ Daraus könne jetzt abgeleitet werden, ob unsere Inlands gewässer eher als CO2-Senken oder-Quellen fungieren, und ob eventuell künstliches Licht in der Nacht einen Einfluss darauf hat. Im ersten Schritt wurden dafür der CO2-Gehalt sowie die Isoto pensignatur des Sauerstoffs der Wasserproben bestimmt, nun folgt die Untersuchung der mikrobiellen Gemeinschaften in den Sedimentproben. Projekt: Tatort Gewässer – dem CO2 auf der Spur | Laufzeit: 4/2015-7/2016 | Gefördert durch: IGB Seed-Money-Programm II | Leitung: Dr. Katrin Premke, premke@igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilungen 1,2 und 6, Programmbereich 2 www.tatortgewässer.de Skyglow nennen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Phänomen, dass der nächtliche Himmel durch zunehmende künstliche Beleuchtung immer heller wird. Welche Einflüsse das auf Mensch und Na tur hat, ist noch weitgehend unerforscht. Schwer vorauszusagen ist auch, ob die Umrüstung von Straßenlaternen auf LEDs den Himmel künftig heller oder dunkler werden lässt. Dies kann am besten mithil fe von Bürgerwissenschaftlern erforscht 44 werden, denn Messungen von Satelliten sind dafür ungeeignet. Im Projekt „Mysky atnight“ von GFZ und IGB können Laien die Himmelshelligkeit bestimmen. Sie sind da bei nicht nur passive Datensammler – eine neue webbasierte Anwendung bietet Tools, um die gewonnenen Daten auch selbst zu visualisieren und zu analysieren. Auf der neuen Website werden die Daten von „Ver lust der Nacht“ und zwei weiteren CitizenScience-Projekten zur Lichtverschmutzung gebündelt. Nutzer der „Verlust der Nacht“App können dort beispielsweise ein Profil anlegen, um die eigenen Messungen nach zuvollziehen. Das Projekt wurde von der Europäischen Kommission im Rahmen des MYGEOSS Programms gefördert. Dr. Chris Kyba | kyba@gfz-potsdam.de Dr. Franz Hölker | hoelker@igb-berlin.de www.myskyatnight.com Jahresforschungsbericht 2015 Foto: Naturpark - Verein Dübener Heide e.V. My sky at night: Unsere App, unser Nachthimmel, unsere Forschung vielerorts Aktivitäten vor Ort und weltweit Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 45 v i e l e r o r t s | Deutschland An Havel und Spree: Fließgewässer effizienter renaturieren Fließgewässer gehören zu den am stärksten gefährdeten Öko systemen der Welt. Die intensive Nutzung und die damit verbun denen Veränderungen wie Kanalisierung oder Wasserentnah me beeinträchtigen ihre Artenvielfalt und werden auch für den Menschen zum Problem: Ökosystemleistungen wie das Bereit stellen von Trinkwasser, Hochwas serschutz durch natürliche Auen oder der Nährstoffrückhalt wer den eingeschränkt. Durch Rena turierungen sollen Fließgewässer wieder in einen besseren Zustand überführt werden – zum Wohl von Mensch und Natur. „Einer der Hauptgründe für den Misserfolg von Renaturierun gen ist, dass sie meist ad hoc, das heißt zum Beispiel an Stellen, an denen gerade Ufergebiet ver fügbar ist, umgesetzt werden. Das Verhältnis von ökologischem Gewinn und Kosteneffizienz wird dabei oft außer Acht gelassen“, erklärt Simone Langhans, die das Projekt am IGB leitet. Eine sys tematische Planung könne helfen, diese Aspekte miteinander zu verknüpfen und zu optimieren. „Ein mathematischer Algorith mus unterstützt uns dabei, entlang eines Flusses genau die Re naturierungsstellen auszuwählen, an denen wir unsere ökologi schen Ziele mit dem geringsten finanziellen Aufwand erreichen können.“ Bei der Berechnung der optimierten Renaturierungs pläne hilft die Software Marxan. „Es ist uns wichtig, möglichst anwendungsorientiert zu ar beiten. Unsere Ergebnisse sollen den örtlichen Entscheidungsträ Die Havel mit dem Trebelsee im Hintergrund: Inseln und Meander bieten hier Raum für Revitalisierungsmaßnahmen. gern konkret weiterhelfen“, erklärt Langhans. In Beispielgebieten an Havel und Spree kombinierte sie mit ihrem Team personenge bundenes Expertenwissen mit einem mathematischen Algorith mus. Gemeinsam mit lokalen Fischökologen wurden Flussstellen ausgewählt, an denen die Wiederherstellung von Laichplätzen sinnvoll wäre. Anschließend schätz ten die Wissenschaftler die jeweili „Es ist uns wichtig, möggen Umsetzungskosten ab. Beide lichst anwendungsorienInformationen flossen dann in die tiert zu arbeiten. Unsere Berechnung eines kosteneffizien Ergebnisse sollen den ten Renaturierungsplans für Havel örtlichen Entscheidungsund Spree ein. Als exemplarische trägern konkret weiterhel- ökologische Zielgröße nutzten die fen.“ Dr. Simone Langhans Forscher dabei die Jungfischpopula tionen von elf wichtigen Fluss- und Wanderarten wie Stör, Lachs, Flussund Meerneunauge und Meerforelle. Mit der entwickelten Methode können Renaturierungen von Laichplätzen nun auch in anderen Fließgewässern optimal geplant werden. „Unser Ziel ist es, die Methode so weiterzuent wickeln, dass mehrere ökologische Kenngrößen bei der systema tischen Planung berücksichtigt werden können“, fasst Langhans die bisherigen Projektergebnisse zusammen. Projekt: Money for rivers: a new framework to optimize rehabi litation funds | Laufzeit: 10/2013-12/2013, 05/2014-12/2014 und 04/2015-10/2015 | Gefördert durch: Alexander von HumboldtStiftung | Leitung: Dr. Simone D. Langhans, langhans@ igb-berlin.de | Beteiligung: Abteilung 4 An Elbe und Oder: Gemeinsam für den Stör Drei bis zehn Monate alt und etwa zehn bis 35 cm lang sind die Tiere, die zwischen Frühjahr und Herbst regelmäßig in Elbe, Oder und ihre Zuflüsse entlassen werden. Allein 2015 schickte das Team um Jörn Geß ner im Rahmen des Wiederansiedlungs programms über 300.000 kleine Störe auf die Reise in Richtung Nord- und Ostsee. Unterstützung kam dabei vor Ort nicht 46 nur von zahlreichen Schulklassen, sondern auch von Landesfischereiverbänden sowie vom schleswig-holsteinischen Landesum weltminister Dr. Robert Habeck und vom Brandenburgischen Umweltminister Jörg Vogelsänger. Ziel der Forschenden ist es, die in Europa nahezu ausgestorben Euro päischen und Baltischen Störe wieder in ih rem ehemaligen Lebensraum anzusiedeln. Fangmeldungen in der Fluss- und Küsten fischerei zeigen, dass die Tiere schon jetzt gute Lebensbedingungen vorfinden. Damit die Elterntiere eines Tages in die Flüsse zu rückkehren können, braucht es jedoch noch viel Zeit und vor allem den Rückbau von Wanderhindernissen. Dr. Jörn Geßner | sturgeon@igb-berlin.de Jahresforschungsbericht 2015 Fotos: WSA Brandenburg, Porträt: Karin Meinikmann Viele Fließgewässer müssen dringend renaturiert werden, um den Verlust der Artenvielfalt zu bremsen und wertvolle Ökosystemleistungen zu erhalten. Damit die Vorhaben weiterhin gesellschaftlich unterstützt und ausgedehnt werden könVertonte Flussrenen, müssen sie nicht nur die Umweltzienaturierung le erreichen, sondern auch kosteneffizient sein. IGB-Forscherinnen und -Forscher arbeiten an einem neuen Ansatz, der Expertenwissen und systematische Planung verknüpft. – Ein Pilotprojekt an Spree und Havel zeigt erste Erfolge. weltweit | v i e l e r o r t s Luftbild einer Kleindrohne: Die Aufnahme zeigt den Restbestand von Weichholz- und HartholzAuenwald im Unterlauf des Kharaa (Bildausschnitt ca. 400m x 150m). Mongolei: Umwelt-MonitoringSystem für Flussauen Fotos: Block-Berlitz, Porträt: David Ausserhofer Wasser ist in der Mongolei ein rares Gut: Bergbau, Industrie und Weidewirtschaft gefährden Grundwasser und Oberflächengewässer. Besonders stark davon betroffen ist das Kharaa-Flussgebiet im Norden der Mongolei, das deshalb als Modellregion für das Projekt „Integriertes Wasserressourcen-Management in Zentralasien“ ausgewählt wurde. Wissenschaftler des IGB und der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden bauen dort gemeinsam mit mongolischen Partnern ein innovatives GIS-basiertes Monitoring-System für Flussauen und deren Ökosystemfunktionen auf. Modellierung die Erosionsschäden und Vegetationsausprägung optimal zu erfassen“, erklärt Jürgen Hofmann. Hierbei zeigte sich, dass die Auenvegetation bereits großflächig degradiert ist und sich die Ufer in einem mittleren bis schlechten Erhaltungs zustand befinden. Doch die Forscher fanden auch Relikte von Weichholz- und Hartholzauenwäldern, für deren Erhalt nun Schutzgebietskonzepte entwickelt werden sollen. Neben der Er fassung des Auenzustands geht es um die Entwicklung geeigne ter Maßnahmenpläne. Auch könnte damit besser beurteilt wer den, welche Einsatzorte sich für semi-mobile Messstationen zur Erfassung der Wasserqualität eignen. Das Verbundprojekt „Integriertes Wasser Ressourcen Ma „Der Handlungsdruck vor Ort ist groß“, sagt IGB-Wissenschaftler nagement in Zentralasien: Modellregion Mongolei, Phase III Jürgen Hofmann, der seit 2006 in der Mongolei forscht. „Die (MoMo III)“ wird vom Bundesministerium für Bildung und For Probleme liegen vor allem schung (BMBF) mit 2,9 Mio. „Gemeinsam mit der HTW Dresden in der Überweidung, Schä Euro für den Zeitraum Juni 2015 bauen wir in der Mongolei ein GISdigung der Ufervegetation, bis Mai 2018 gefördert. Es ist basiertes Monitoring-System auf, mit Teil der BMBF-Fördermaßnah zunehmender Bodenerosion, dessen Hilfe wir den Auenzustand er- me „Integriertes Wasserres unzureichender Abwasser fassen, Schutzgebiete ausweisen und behandlung und den Auswir sourcenmanagement (IWRM)“ überwachen sowie daraus geeignete kungen des Klimawandels.“ im Förderschwerpunkt „Nach Maßnahmenpläne ableiten können.“ haltiges Wassermanagement Bereits seit 2006 untersucht Dr. Jürgen Hofmann deshalb ein deutsch-mongo (NaWaM)“. Das IGB ist im Teil lisches Forscherteam unter projekt 4 für den Aufbau eines Federführung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung nachhaltigen fernerkundlich gestützten Umwelt-Monitorings (UFZ), wie die Wasserqualität und Bewirtschaftung der gefähr und die Erstellung des Khaara River Basin Atlas verantwortlich. deten Wasserressourcen in der Mongolei verbessert werden kön Projekt: MoMo III | Laufzeit: 06/2015-05/2018 | Gefördert durch: nen. Im Sommer 2015 startete die 3. Projektphase. BMBF | Leitung am IGB: PD Dr. Jürgen Hofmann, j.hofmann@igbZur Verifizierung der Fernerkundungsdaten setzen die For berlin.de | Beteiligung: Abteilung 1 und Programmbereich 3 schenden Kleindrohnen aus dem Archaeocopter-Projekt der FU Berlin und HTW Dresden ein. In einer ersten gemeinsamen Geländekampagne im Sommer 2015 kartierten sie so den Erhal www.iwrm-momo.de tungszustand ausgewählter Auenwälder. „Die hohe geometri www.archaeocopter.de sche Auflösung von wenigen Zentimetern erlaubt es, in einer 3D China: Phytoplanktonentwicklung im Tai-See Aus dem Tai-See nahe Shanghais wird Trinkwasser für etwa zehn Millionen Men schen gewonnen, obwohl die Biomasse der potenziell toxinbildenden Blaualge Microcystis im Sommer und Herbst oft ex trem hoch ist. In diesem nährstoffreichen, trüben Flachsee wird das Algenwachstum überwiegend vom Lichtangebot gesteuert, das wiederum von den Durchmischungs bedingungen abhängt. Innerhalb des vom BMBF geförderten Projekts SIGN wollen wir in Kooperation mit Kollegen des Nan jing Institute of Geography and Limnology (NIGLAS) in China die Wirkungen windin Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei duzierter Durchmischung auf die Photo synthese und das Wachstum von Algen un tersuchen. Labor- und Freilandexperimente sollen ein Modell der Algenentwicklung in Abhängigkeit von Wetter und Klima ver bessern. Dr. Jan Köhler | koehler@igb-berlin.de 47 v i e l e r o r t s | Mexiko · Namibia Mexiko: Das schwierige Leben in Schwefelquellen Um die Südmexikanische Stadt Teapa haben Kärpflinge sich an das Leben in schwefelwasserstoffhaltigen Quellen angepasst. Die „Schwefelkärpflinge“ zeigen dabei einzigartige Verhaltensweisen, um diesen extremen Umweltbedingungen zu trotzen. Die Schwefelkärpflinge kommen oft in extremen Dichten vor und verursachen durch periodisches Auf- und Abtauchen kleine Wasserwellen – ganz ähnlich wie bei „La Ola“-Wellen im Fußballstadion. Männchen des Schwefelkärpflings (Poecilia sulphuraria): Die Tiere werden maximal drei Zenti meter groß und nur die Männchen zeigen die typische orange-gelbe Flossenfärbung. Namibia: Drohneneinsatz zu Forschungszwecken Im Dezember 2015 reisten IGB-Wissen schaftler nach Afrika. Im Rahmen eines fünfwöchigen Forschungsprojekts am Ugab Fluss in der Nähe des Brandbergs in Namibia setzten sie ein unbemanntes Fluggerät (UAV) für Video und thermogra phische Aufnahmen ein. Die gewonnenen Bilddaten können wir zu einer hoch aufge lösten Übersichtskarte und zu einem digi talen Oberflächenmodell (DEM) zusam menfügen. Das hilft uns, den detaillierten 48 Flussverlauf, feuchte und trockene Gebiete, die Artenvielfalt der Vegetation, Aufent haltsgebiete von Tieren oder Trampelpfade Ein Luftbild des Untersuchungsgebietes. von Elefanten zu bestimmen. Aus den Tem peraturbildern können auch Informationen über verschiedene Landschaftstypen und die Effekte des unterirdischen Wassers und der Sonneneinstrahlung gewonnen wer den. Der 1,3 Kilogramm leichte Quadrokop ter passt in einen Rucksack und fliegt eine per GPS-Koordinaten festgelegte Strecke ab. Hauke Dämpfling daempfling@igb-berlin.de Jahresforschungsbericht 2015 Fotos: Matthias Schulte (2), Hauke Dämpfling, Porträt: Melanie Hauber des Gewässers den Umriss eines Reihers wahrnehmen, beginnen die Kärpflinge geordnet und periodisch auf und ab zu tauchen, ganz ähnlich den bekannten „La Ola“-Wellen im Fußballstadi on. Dadurch entstehen Wasserwellen, die sich über viele Me ter ausbreiten können und viel schneller sind als ein einzelner Fisch schwimmen kann. Wir vermuten, dass die Vögel dadurch Schwefelwasserstoff ist für nahezu alle aquatischen Wirbeltiere verwirrt werden. Zusammen mit Forscherinnen und Forschern äußerst giftig – er oxidiert nahezu allen gelösten Sauerstoff im der Freien Universität Berlin sowie den Universitäten Princeton, Wasser, inaktiviert das für den Sauerstofftransport im Körper Florida International (beide USA) und Uppsala (Schweden) versu verantwortliche Hämoglobin und zerstört weiterhin Proteine der chen wir, die Mechanismen dieser für Wirbeltiere einzigartigen Atmungskette in den Mitochondrien. Dennoch haben es Fische kollektiven Bewegungen zu untersuchen. Uns beschäftigt zum aus der Familie der Lebend Beispiel die Frage, wie die ma „Die Kärpflinge haben ein einzigartigebärenden Zahnkarpfen ximal drei Zentimeter großen ges kollektives Verhalten entwickelt: geschafft, schwefelwasser Fische die Information zum Sobald sie am Rand des Gewässers den Abtauchen und Auftauchen stoffreiche Quellen im Sü Umriss eines Reihers wahrnehmen, den Mexikos (Bundesstaat an ihre Schwarmnachbarn beginnen sie geordnet und periodisch Tabasco) zu besiedeln. Die weitergeben und welche Fak auf und ab zu tauchen, ganz ähnlich endemisch vorkommen toren das Auftreten der perio den bekannten „La Ola“-Wellen im de Art Poecilia sulphuraria dischen Wellen beeinflussen. Fußballstadion.“ Dr. David Bierbach besitzt schwefelresistente Der Einsatz von modernster Mitochondrien-Proteine Unterwassersonartechnik und und die Tiere verbringen gut 90 Prozent ihrer Zeit an der Wasser Hochgeschwindigkeits-Unterwasserkameras liefert uns dabei oberfläche, um überhaupt an Sauerstoff zu kommen. Hier finden eine Datenbasis für die computergestützte Modellierung der sich die Tiere dann zu Schwärmen mit Dichten von mehr als 1000 Wellenbewegungen. Wir hoffen, dadurch neue Erkenntnisse Individuen pro Quadratmeter zusammen. über kollektives Verhalten und Räubervermeidung zu erhalten. Solch große Schwärme direkt unter der Wasseroberfläche sind natürlich ein „gefundenes Fressen“ für Reiher und Eisvögel. Um dieser Bedrohung zu begegnen, haben die Kärpflinge ein ein Dr. David Bierbach | bierbach@igb-berlin.de zigartiges kollektives Verhalten entwickelt: Sobald sie am Rand Prof. Dr. Jens Krause | j.krause@igb-berlin.de ausgezeichnet Preise und Ehrungen Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 49 a u s g e z e i c h n e t | Preise und Ehrungen Preise und Ehrungen Klement Tockner ist seit 2015 neues Mitglied der Leopoldina. Die Wahl in die Nationale Akademie der Wissenschaften gilt für Naturwissenschaftler als eine der höchsten Auszeichnungen, die von einer deutschen Institution vergeben wird. Ihr gehören Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von internationaler Bedeutung an. e Beatrix Beisner (Universität Québec in Montréal, Kanada) ist mit dem Friedrich Wilhelm Bessel-Forschungspreis der HumboldtStiftung ausgezeichnet worden. Beatrix Beisner, die voraussicht lich 2017 als Gastwissenschaftlerin ans IGB kommen wird, wurde damit für ihre herausragenden Forschungsleistungen geehrt. In der Abteilung für Experimentelle Limnologie will sie vor allem der Frage nachgehen, wie sich die Schichtung von Seen auf das Fraß verhalten des Zooplanktons auswirkt. r Sereina Rutschmann (ehemalige Doktorandin am IGB) und Jens Kiesel (Postdoc in der Arbeitsgruppe von Sonja Jähnig) haben den Schwörbel-Benndorf Nachwuchspreis der Deutschen Gesell schaft für Limnologie (DGL) erhalten. Sereina Rutschmann wur de für ihre Arbeit zu evolutionären Prozessen bei aquatischen Insekten ausgezeichnet. Jens Kiesel erhielt den Preis für die Ent wicklung eines neuen Ansatzes für die Modellierung von Makro zoobenthos-Gemeinschaften. Die Preise wurden im Rahmen der DGL-Tagung in Essen am 24. September verliehen. t Den Preis des Deutschen Angelfischerverbands (DAFV) für he rausragende Forschungsarbeiten am Albrecht Daniel Thaer-In stitut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften der HumboldtUniversität zu Berlin erhielt Tonio Pieterek für seine Masterarbeit mit dem Titel „Determinanten der anglerischen Fangbarkeit von Hechten (Esox lucius)“. Die Arbeit liefert neue Erkenntnisse für binnen- bzw. angelfischereiliche Managementmaßnahmen. Ro bert Arlinghaus und Jens Krause betreuten die Arbeit am IGB. 50 Ivan Jarić ist Preisträger des Danubius Young Scientist Awards 2015. Dieser Preis wird jährlich vom „Institute for the Danube Region and Central Europe (IDM)“ und dem Österreichischen Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft ver geben und soll exzellente wissenschaftliche Arbeiten junger Forscherinnen und Forscher auszeichnen und die Sichtbarkeit der Forschungsgemeinschaft im Donauraum verbessern. Ivan Jarić forscht in der Arbeitsgruppe von Jörn Geßner zu Popula tionsmodellierung und zum Artenschutz am Beispiel des Störs (q Seite 22). u Das Projekt zur Wiederansiedelung des Europäischen und des Baltischen Störs wurde 2015 erneut als Beispielprojekt der UNDekade Biologische Vielfalt ausgezeichnet. Schon 2013 honorier te die Fachjury die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Wis senschaft, Verwaltung und Praxis zur Rettung dieser bedrohten Fischarten und bekräftigte nun mit der wiederholten Auszeich nung die Wichtigkeit des Projekts für den Erhalt der biologischen Vielfalt (q Seite 46). i Im Januar 2015 hat Jörg Lewandowski aus der Abteilung für Öko hydrologie erfolgreich am Geographischen Institut der Hum boldt-Universität zu Berlin habilitiert. Das Thema „Coupling of hydrodynamic and biogeochemical processes at aquatic inter faces” spiegelt seine umfangreichen Arbeiten zu den dynami schen Prozessen in aquatischen Grenzzonen wider. o Jahresforschungsbericht 2015 Preise und Ehrungen | a u s g e z e i c h n e t Fotos: Andy Küchenmeister (1), David Ausserhofer (1), Angelina Tittmann (1), privat (3) e t r u i Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei o 51 52 Jahresforschungsbericht 2015 annex Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 53 a n n e x | Statistik Kennzahlen auf einen Blick 231 17 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aktiv in Gremien und Fachgesellschaften Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter (davon 144 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler) 980 Besucherinnen und Besucher 302 Berichte in Tageszeitungen 262 Referierte Publikationen Wissenschaftliche Veranstaltungen und Workshops: 18 mit insgesamt 1.122 Teilnehmern 54 32 Invited Talks Jahresforschungsbericht 2015 Statistik | a n n e x 27Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aktiv in der Lehre 72 Doktorandinnen und Doktoranden 10 Promotionen 38 Diplom-, Master- und Bachelor-Arbeiten 1 Habilitation 11 Gemeinsame Berufungen mit Universitäten . 30 Kolloquien Drittmittel insgesamt: 5.669.324,65 € davon EU-Projekte: 1.048.582,73 € Grundfinanzierung: 13.293.278,48 € Gesamtbudget: 18.962.603,13 € Drittmittelquote: 43 % Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 55 A n n e x | Finanzen Finanzen Für alle Angaben gilt der 31.12.2015 als Stichtag. 62+24+104v Mitgliedsbeiträge GeräteInvestitionen Personal Haushalt im Jahr 2015* Gesamt��13.293.278,48 davon Personal�� 8.394.897,76 davon Sachhaushalt�� 3.507.664,26 davon Geräte-Investitionen��887.695,86 davon Mitgliedsbeiträge��503.020,60 Sonstige öff. Gesamt��5.391.437,69 € davon Bund��1.479.190,99 € davon Länder�� 250.925,26 € davon DFG��1.486.988,06 € davon Leibniz-Wettbewerb�� 813.452,54 € davon Sonstige öffentlich�� 255.927,10 € davon Wirtschaft/nichtöffentlich��2.388,61 € davon EU/international��1.048.582,73 € davon Stiftungen�� 53.982,40 € 26+4+26211162v Stiftungen EU/international Wirtschaft Sachhaushalt Bund Drittmittel im Jahr 2015* Länder Drittmittel inkl. fremdverwaltete��5.669.324,65 € Leibniz-Wettbewerb Budget-Entwicklung 2011-2015 56 12.896 13.293 5.669 18.962 12.316 5.924 18.391 12.081 9.438 18.240 11.076 6.876 17.952 DFG * auf Ausgabenbasis 21.519 5.495 (in T€) € € € € € 2011 2012 2013 2014 2015 Drittmittel Haushalt jeweils per 31.12. Jahresforschungsbericht 2015 Struktur | A n n e x Struktur Das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei im Forschungsverbund Berlin e.V. Wissenschaftlicher Beirat Vorsitzende: Janet Hering (Eawag) Direktor Geschäftsführerin Forschungsverbund Berlin e.V. Klement Tockner Manuela Urban Service Wissenschaftsreferentin des Direktors Marlis Lange (kommissarisch) Verwaltung Informatik Bibliothek Marlis Lange (kommissarisch) Enrico Willenbücher Christine Große MD 310 (1) MD 310 (1) MD 310 (1) Öffentlichkeitsarbeit und Wissens transfer Koordination Doktorandenprogramm Ina Severin Angelina Tittmann, Nadja Neumann, Johannes Graupner Kirsten Pohlmann MD 310 (1) MD 310 (1) Ngl (3) Forschungsabteilungen 1 Ökohydrologie 2 Ökosystemforschung 3 Experimentelle Limnologie 4 Biologie und Ökologie der Fische 5 Ökophysiologie und Aquakultur 6 Chemische Analytik und Biogeochemie Gunnar Nützmann Rita Adrian Mark Gessner Jens Krause Werner Kloas Jörg Gelbrecht MD 310 (1) MD 301 (2) Ngl (3) MD 310 (1) MD 310 (1) MD 301 (2) Programmbereiche 1 – Aquatische Biodiversität Hans-Peter Grossart Ngl (3) 2 – Aquatische Grenzzonen Michael Hupfer Stand: 31. 12.2015 MD 301 (2) 3 – Interaktion Mensch-Gewässerökosystem Christian Wolter MD 310 (1) (1) MD 310: Müggelseedamm 310, Berlin (2) MD 301: Müggelseedamm 301, Berlin Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (3) Ngl: Neuglobsow 57 a n n e x | Abteilungen und Programmbereiche Forschungsabteilungen In unseren sechs Forschungsabteilungen bündeln wir die disziplinäre Forschung. Hydrologen, Chemiker, Mikrobiologen, Limnologen, Fischökologen und Fischereibiologen aus aller Welt untersuchen gemeinsam Themen aus verschiedenen Blickwinkeln: Langzeitdaten sowie statistische und deterministische Modellie rungen. Unsere Forschung ist eingebettet in die globale Klimafol gen- und Biodiversitätsforschung – und bietet die Grundlage für die Entwicklung theoretischer Konzepte. Ansprechpartnerin: Prof. Dr. Rita Adrian adrian@igb-berlin.de Abteilung 1 – Ökohydrologie Die Forschungen in der Abteilung 1 haben das übergreifende Ziel, grundlegende physikalische und biogeochemische Mechanismen in Fließgewässern und Seen zu erkennen. Besondere Aufmerk samkeit richten wir auf Prozesse, die an den Grenzzonen innerhalb der Gewässer oder an deren Übergang zu Landflächen stattfin den. Solche Grenzzonen sind besonders reaktive bzw. ökologisch empfindliche Zonen, z.B. die Grenzen zwischen Oberflächen- und Grundwasser, dem Fluss und seinem Bett, seinen Pflanzen bzw. seiner Aue, dem See und seinem Sediment oder den internen See grenzflächen während der Schichtung. Dadurch wollen wir sowohl aquatische Ökosysteme besser verstehen als auch neuartige Mög lichkeiten für das Management von Binnengewässern finden. Gruppenleiter: • Prof. Dr. Rita Adrian: Langzeitentwicklung von Seen und Klimafolgenforschung • Dr. Sabine Hilt: Aquatisch-terrestrische Kopplung und Regime Shifts • Dr. Sonja Jähnig: Einfluss des globalen Wandels auf Fließgewässer-Ökosysteme • Prof. Dr. Jonathan Jeschke: Ecological Novelty und theoretische Ökologie • Dr. Jan Köhler: Photosynthese und Wachstum von Algen und Makrophyten • Dr. Michael T. Monaghan: Molekulare Ökologie und Genomik • Dr. Martin T. Pusch: Benthalökologie und Management von Flüssen und Seeufern • Prof. Dr. Justyna Wolinska: Host-Parasiten-Koevolution Abteilung 3 – Experimentelle Limnologie Ansprechpartner: Prof. Dr. Gunnar Nützmann nuetzmann@igb-berlin.de Gruppenleiter: • Dr. Franz Hölker: Lichtverschmutzung und Ökophysiologie • Dr. Jörg Lewandowski und Prof. Dr. Gunnar Nützmann: Grundwasser-Oberflächenwasser-Interaktionen • Dr. Gabriel Singer: Ökologie von Bachökosystemen • Dr. Alexander Sukhodolov: Ökohydraulik • Dr. Markus Venohr: Nährstoffbilanzen in Flusseinzugsgebieten Assoziierte Gruppenleiter: • Dr. Georgiy Kirillin: Seenphysik Die Abteilung 3 befindet sich nördlich von Berlin am Ufer des Stech linsees. Schwerpunkt der Untersuchungen sind hier die Folgen des globalen Umweltwandels auf die Funktion von Gewässerökosys temen und deren Biodiversität. Im Zentrum stehen dabei Mikro organismen und die auf ihren Aktivitäten beruhenden Prozesse. Neben Bakterien im Wasser, in Sedimenten und auf Organismen werden Algen, Zooplankton, Pilze, Viren und die vielfältigen Wech selwirkungen zwischen diesen Organismen untersucht. Für die Forschung der Abteilung unverzichtbar sind Freilandexperimente (bspw. im Seelabor), Modelle und die Analyse von Langzeitdaten. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen werden Konzepte und Methoden für ein nachhaltiges Gewässermanagement von Seeökosystemen entwickelt. Abteilung 2 – Ökosystemforschung 58 Ansprechpartner: Prof. Dr. Mark Gessner stechlin@igb-berlin.de Gruppenleiter: • Dr. Peter Casper: Mikrobielle Ökologie der Sedimente • Prof. Dr. Mark Gessner: Ökosystemprozesse • Prof. Dr. Hans-Peter Grossart: Biodiversität und aquatische mikrobielle Ökologie Jahresforschungsbericht 2015 Stand: 31.01.2016 In der Abteilung 2 untersuchen wir Auswirkungen von Trophie, Hydromorphologie und Klima auf See- und Flussökosysteme und deren Stabilität und Langzeitentwicklung. Die Studien integrieren abiotische und biotische Ökosystemkomponenten (Mikroorganis men, Plankton, Makrophyten, Makroinvertebraten und Parasiten) und wesentliche Prozesse der Limnophysik, Primärproduktion, Evolution und der Kohlenstoffflüsse. Genutzt werden molekular biologische und Genomik-Techniken, Labor- und Feldexperimente, Abteilungen und Programmbereiche | a n n e x • Dr. Peter Kasprzak: Gewässermanagement und Zooplanktonökologie • Dr. Jens Nejstgaard (50 Prozent) und Dr. Stella Berger (50 Prozent): Experimentelle Phytoplankton- und Zooplanktonökologie • Dr. Sabine Wollrab: Ökologische Modellierung Abteilung 4 – Biologie und Ökologie der Fische Ziel der Abteilung 4 ist es, die ökologischen und evolutionären Prozesse zu verstehen, die Populationen und Gemeinschaften von Süßwasserfischen strukturieren und ihre Funktion beeinflussen. Dieses Wissen wird genutzt, um das Management und den Schutz freilebender Fischpopulationen zu verbessern. Unsere Arbeit kon zentriert sich auf die Wechselwirkungen zwischen natürlichen und anthropogenen ökologischen Faktoren und ihre Effekte auf die Fischpopulationen. Das Methodenarsenal umfasst hypothesen getriebene Laborforschung und Mesokosmos-Experimente, SeenManipulationen und vergleichende Freilandstudien sowie theore tische Modellierung. Ansprechpartner: Prof. Dr. Jens Krause j.krause@igb-berlin.de Gruppenleiter: • Prof. Dr. Robert Arlinghaus: Integratives Angelfischerei management, Fischereiökologie, Human Dimensions • Dr. Jörn Geßner (50 Prozent): Wiedereinbürgerung Atlantischer Störe in Deutschland • Prof. Dr. Jens Krause: Kollektives Verhalten und soziale Netzwerke • Dr. Thomas Mehner: Evolutionäre Ökologie von Fischen, Fisch gemeinschaften und trophische Interaktionen in Seen, Vernetzung von aquatischen und terrestrischen Ökosystemen • Dr. Georg Staaks: Integrierte Erfassung und Analyse von verhal tensbiologischen und physiologischen Parametern am Fisch • Dr. Max Wolf: Ursachen und Konsequenzen von Verhaltenstypen, kollektive Intelligenz • Dr. Christian Wolter: Struktur und Dynamik von Fischgemeinschaften in großen Fließgewässern und Wasserstraßen, Fließgewässerrevitalisierung Abteilung 5 – Ökophysiologie und Aquakultur In der Abteilung 5 untersuchen wir die ökophysiologischen Aus wirkungen multipler Umweltfaktoren auf aquatische Wirbeltiere, speziell Fische und Amphibien, und erarbeiten wissenschaftliche Grundlagen für eine nachhaltige Aquakultur. Uns geht es darum, die Mechanismen zu verstehen, mit denen biotische und abio tische Faktoren zum Teil als Stressoren auf die unterschiedlichen Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Körperfunktionen von Individuen in Bezug auf Fortpflanzung, Stress, Entwicklung, Wachstum und Verhalten einwirken. Ansprechpartner: Prof. Dr. Werner Kloas werner.kloas@igb-berlin.de Gruppenleiter: • Dr. Jörn Geßner (50 Prozent): Wiedereinbürgerung Atlantischer Störe in Deutschland • Prof. Dr. Werner Kloas: Wirkungen hormonell wirksamer Stoffe und Aquaponik • Dr. Klaus Knopf: Parasitologie und Immunsystem bei Fischen • Dr. Klaus Kohlmann: Genetik und Phylogeographie bei Fischen • Dr. Ilka Lutz: Wirkungen hormonell wirksamer Stoffe • Dr. Thomas Meinelt: Ökotoxikologie bei Fischen – Hygienisierung in der Aquakultur • Dr. Sven Würtz: Reproduktion und Ernährung bei Fischen und Aquaponik Assoziierte Gruppenleiter: • Dr. Matthias Stöck: Evolutionsbiologie und Wirkungen hormonell wirksamer Stoffe bei Amphibien Abteilung 6 – Chemische Analytik und Biogeochemie Unsere Forschungsschwerpunkte sind Grundlagenuntersuchun gen (Feld- und Laborstudien) zu biogeochemischen Stoffum setzungsprozessen in aquatischen Grenzzonen (Gewässer und Moore) und zu Kohlenstoffflüssen zwischen terrestrischen und aquatischen Ökosystemen. Dies schließt Untersuchungen der Emission von klimarelevanten Spurengasen aus Gewässern sowie die Entwicklung und Anwendung neuer in-situ-Messtechniken zur Erfassung von Stoffflüssen mit hoher zeitlicher und/oder räumli cher Auflösung ein. Auch übernehmen wir den Service für wesent liche Anteile der chemischen Analytik, setzen die Messprogramme für Langzeituntersuchungen um und begleiten Doktoranden bei analytischen Arbeiten in Labor- und Freilandexperimenten. Ansprechpartner: Dr. Jörg Gelbrecht gelbr@igb-berlin.de Gruppenleiter: • Dr. Michael Hupfer • Dr. Angela Krüger • Dr. Katrin Premke • Dr. Tobias Goldhammer (seit 2016) Assoziierte Gruppenleiter: • Dr. Dominik Zak 59 a n n e x | Abteilungen und Programmbereiche Abteilungsübergreifende Programmbereiche Unsere drei Programmbereiche sind disziplinübergreifend ausgerichtet und haben dabei ganz unterschiedliche thematische Schwerpunkte. Hier bearbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über Abteilungsgrenzen hinweg übergreifende Themen von hoher wissenschaftlicher und/oder gesellschaftlicher Relevanz: Programmbereich 1 – Aquatische Biodiversität Der Programmbereich 1 versteht sich als Plattform, auf der wir das Thema „Aquatische Biodiversität” in seiner Breite systema tisch bearbeiten und neue, übergeordnete Konzepte entwickeln. Insbesondere möchten wir 1) die Gen- und Artenvielfalt auf ver schiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen untersuchen, 2) die Umweltfaktoren erforschen, die die Struktur und Funktion aquatischer Gemeinschaften bestimmen, 3) unser Verständnis von Struktur und ökologischer Funktion aquatischer Lebensge meinschaften verbessern und 4) Methoden und Forschungskon zepte weiterentwickeln. Der Programmbereich gliedert sich in die Themengebiete „Funktionelle Biodiversität“, „Genomik und Evolution“ sowie „Stress und Resilienz von Ökosystemen“ und zielt darauf ab, die Mechanismen für die Dynamik und Muster von aquatischer Biodiversität auf verschiedensten räumlich-zeit lichen Skalen zu verstehen. Ansprechpartner: Prof. Dr. Hans-Peter Grossart, hgrossart@igb-berlin.de wie Moore und Kleingewässer, Übergangsbereiche zwischen Grund- und Oberflächenwasser, Flachwasserbereiche von Seen sowie die Sediment-Wasser-Kontaktzone. Ein Schwerpunkt des Programmbereichs ist die disziplinübergreifende Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses durch Initiierung und Leitung von Graduiertenschulen wie die internationale Graduiertenschu le Aqualink, das Innovative Training Network (ITN) HypoTRAIN oder das DFG-Graduiertenkolleg „Urban Water Interfaces“. Ansprechpartner: Dr. Michael Hupfer hupfer@igb-berlin.de Programmbereich 3 – Interaktion Mensch-Gewässerökosystem Gewässer sind für den Menschen zur Erfüllung grundlegender sozioökonomischer Funktionen wie Trinkwasserversorgung, Hochwasserschutz, Bewässerung, Schifffahrt, Fischerei oder Freizeitnutzung unverzichtbar. Allerdings beeinträchtigen diese Nutzungen häufig auch ökologische Funktionen, deren Bedeu tung in vielen Fällen erst unzureichend verstanden ist bzw. öko nomisch unterschätzt wird. Aus diesem Grund erforschen wir im Programmbereich 3 die (sozial-)ökologischen Auswirkungen verschiedener Nutzungsformen. Unsere Studien zu den Wech selwirkungen zwischen Mensch und Gewässer liefern wichtige wissenschaftliche Grundlagen und Empfehlungen für eine nach haltige Bewirtschaftung von Flüssen und Seen. Programmbereich 2 – Aquatische Grenzzonen Ansprechpartner: Dr. Christian Wolter wolter@igb-berlin.de Stand: 31.01.2016 Im Programmbereich 2 erforschen Wissenschaftler aus vier Ab teilungen Mechanismen, die den Zustand aquatischer Ökosys teme und deren Rolle für den Stoffhaushalt in der Landschaft steuern. Dabei betrachten wir insbesondere reaktive Grenzzonen 60 Jahresforschungsbericht 2015 Struktur | a n n e x Wissenschaftlicher Beirat des IGB Wir danken sehr den Mitgliedern des Wissenschaftlichen Beirats, die uns auch im letzten Jahr mit ihrem Rat und großem Engagement unterstützt haben. Prof. Dr. Janet Hering Vorsitzende des Wissenschaftlichen Beirats Eawag, Schweiz Prof. Dr. Gudrun Brockmann Institut für Nutztierwissenschaften, Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Wolfgang Cramer Institut Méditerranéen de Biodiversité et d‘Ecologie Marine et Continentale (IMBE), Frankreich Prof. Dr. Peter Grathwohl Hydrogeochemie, Universität Tübingen Prof. Dr. Joseph Holden School of Geography, University of Leeds, UK Prof. Dr. Patrick Hostert Geographisches Institut/Geomatik, Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Otomar Linhart Department of Fish Genetics and Breeding, Research Institute of Fish Culture and Hydrobiology, University of South Bohemia, Vodnany, Tschechische Republik Prof. Dr. Margaret Palmer National Socio-Environmental Synthesis Center (SESYNC), USA Prof. Dr. Roland Psenner Institut für Ökologie, Universität Innsbruck, Österreich Prof. Dr. Rüdiger Schulz Department of Biology, Utrecht University, Niederlande Prof. Dr. Karen Wiltshire Biol. Station Helgoland & Wadden Sea Station, Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung Mitarbeitervertretungen am IGB Stand: 31. 12.2015 Betriebsrat Christof Engelhardt (Vorsitzender) Marén Lentz (Stellvertreterin) Kerstin Schäricke, Georg Staaks, Thomas Hintze, Sascha Behrens, Viola Schöning Ombudsmann Michael Hupfer Franz Hölker (Stellvertreter) Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Gleichstellungsbeauftragte Angela Krüger Stefanie Burkert Doktorandenvertreter/innen (im Laufe des Jahres 2015) Nina Ullrich, Fabian Schäfer, Jonas Keitel, Pascal Bodmer, Maja Grubisic, Therese Kettner, Federico Castro Monzón, Robert Taube, Susanne Stephan 61 a n n e x | Personal Mitarbeiterentwicklung Institutsangehörige 2015 Gesamt: 417 90 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler 54 Doktorandinnen und Doktoranden 85 nichtwissenschaftlich Beschäftigte 2 Auszubildende Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nach Finanzierung (2011-2015) 218 221 219 88 85 84 230 231 89 92 4 Stipendiatinnen und Stipendiaten 47 Hilfskräfte und Aushilfen 135 Sonstige am Institut tätige Personen (Gastwissenschaftler, Fremdstipendiaten, Doktoranden, Diplomanden, Praktikanten) Drittmittel 130 136 135 141 139 haushaltsfinanziert 2011 2012 2013 2014 2015 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nach Funktion (2011-2015) 218 4 82 132 221 219 6 5 84 87 131 127 230 4 231 2 88 85 138 36+14+24251v 42+34+9213v jeweils per 31.12. Auszubildende: 1 Frau, 1 Mann Wissenschaftlerinnen (Frauen) 58 Anteil nach Geschlecht 2015 144 Auszubildende nichtwissenschaftlich Beschäftigte nichtwissensch. (Frauen) 53 Wissenschaftler (Männer) 86 nichtwissensch. (Männer) 32 Wissenschaftler (inkl. Doktoranden) 2011 2012 2013 2014 2015 jeweils per 31.12. Förderung von Doktorandinnen und Doktoranden (2011-2015) 72 64 54 2 5 47 8 53 1 54 1 6 6 8 5 48 3 43 Nordamerika: 1 9 9 Süd- und Lateinamerika: 6 54 42 Institutsstipendiaten Doktoranden im Erasmus Mundus Programm SMART Fremdstipendiaten Asien: 9 Herkunft Doktoranden 2015 Deutschland: 30 Europa (o. Deutschland): 26 angestellte Doktoranden 2011 62 2012 2013 2014 2015 jeweils per 31.12. Jahresforschungsbericht 2015 Aktivitäten | a n n e x Aktivitäten 266 Publikationen 4 (Entwicklung 2011-2015) 229 10 176 8 168 169 5 219 235 6 262 229 Monografien 164 Publikationen in referierten Journalen 2011 2012 2013 2014 85 1 1 1 2015 Abschlüsse (Entwicklung 2011-2015) 15 68 43 39 3 12 24 1 33 10 7 32 1 50 1 1 10 38 25 Rufe an IGB-Mitarbeiter Habilitationen Dissertationen Diplom-, Master- und Bachelor-Arbeiten 2011 2012 2013 2014 2015 Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 63 a n n e x | Aktivitäten Aktivitäten in Gremien und Fachgesellschaften Prof. Dr. Rita Adrian Prof. Dr. Jens Krause Mitglied der DFG-Kommission „Wasser“ (KoWa) Mitglied des Beirats der Bimini Biological Field Station Foundation, Bimini, Bahamas Mitglied des Arbeitskreises Forschungsdaten der Leibniz-Gemeinschaft Mitglied der KoWa-AG „Future Waters“ Mitglied der Allianz-Arbeitsgruppe „Infrastrukturen in der terrestrischen Forschung“ der DFG; Expertengruppe Datenmanagement Prof. Dr. Robert Arlinghaus Mitglied der Arbeitsgemeinschaft Aquakultur- und Binnenfischereiforschung in Deutschland Dr. Jörn Geßner Vorsitzender der Projektgruppe zur Wiederansiedlung des Baltischen Störs im Ostseeraum (HELCOM) Vorstandsmitglied der World Sturgeon Conservation Society (WSCS) PD Dr. Thomas Mehner Nationaler Vertreter der International Society of Limnology (SIL) Dr. Thomas Meinelt Mitglied der Aalkommission des Deutschen Fischereiverbandes e.V. Präsidiumsmitglied im Deutschen Fischereiverband e.V. Dr. Ute Mischke Biologie-Expertin des Fachausschusses GB 10 „Wasserrahmenrichtlinie“ im Hauptausschuss „Gewässer und Boden“ der DWA Assessment Officer des „ IUCN Species Survival Committee” Leiterin und deutsche Delegierte der „European intercalibration group for phytoplankton methods” der Large Rivers Geographical Intercalibration Group (LR XGIG) Prof. Dr. Mark Gessner Prof. Dr. Gunnar Nützmann Vorstandsmitglied der Gesellschaft zur Rettung des Störs e.V. Mitglied der Allianz-Arbeitsgruppe „Infrastrukturen in der terrestrischen Forschung“ der DFG Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des „Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie“, Frankreich Mitglied des erweiterten Kreises der Deutschen Kommission Nachhaltigkeit Future Earth der DFG Stellv. Leiter der Arbeitsgruppe „Wechselwirkungen zwischen Grundund Oberflächengewässern“ des Fachausschusses Hydrologische Wissenschaften der DWA Vize-Präsident der ICGW (Internationale Kommission für Grundwasser) der International Association of Hydrological Sciences (IAHS) Mitglied von Faculty 1000 Prime, Ecology Section PD Dr. Matthias Stöck Johannes Graupner Mitglied der Societas Europea Herpetolocia (SEH) Stellvertretender Sprecher des Arbeitskreises Wissens- und Technologietransfer der Leibniz-Gemeinschaft Dr. Michael Hupfer Mitglied des Fachbeirats des Masterstudiengangs „Boden, Gewässer, Altlasten“, Universität Osnabrück Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats des Centre for Lake Restoration (CLEAR), University of Southern Denmark, Dänemark Prof. Dr. Jonathan Jeschke Mitglied der IUCN Commission on Ecosystem Management (CEM) Mitglied der IUCN/SSC Invasive Species Specialist Group (ISSG) Mitglied der European Society on Evolutionary Biology (ESEB) Prof. Dr. Klement Tockner Mitglied in Wissenschaftlichen Beiräten und Aufsichtsratsgremien BfG – Bundesanstalt für Gewässerkunde, Bonn (Co-Sprecher) ICRA – Catalan Water Research Institute, Girona, Spanien Water Cluster Lunz, Österreich HCMR – Institute of Marine Biological Resources and Inland Waters, Athen, Griechenland NIES – National Institute for Environmental Studies, Japan IASS – Institute of Advanced Sustainability Studies, Potsdam (Vertreter der Leibniz-Gemeinschaft in der Mitgliederversammlung) Mitglied des Management-Komitees für Deutschland der COST Action „European Information System for Alien Species“ (in Vertretung) DFG Mitglied im Fachkollegium 318 „Wasser“ PD Dr. Klaus Knopf Ständiger Gast der Senatskommission „Wasserforschung“ (KoWa) Schatzmeister und Vorstandsmitglied der European Association of Fish Pathologists (EAFP) Dr. Klaus Kohlmann Stellvertretender Vorsitzender des Fachausschusses „Aquatische Genetische Ressourcen“ der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung 64 Mitglied der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (BBAW) Mitglied der Senatskommission „Biodiversität“ Andere Funktionen Gewähltes Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) Gewähltes Mitglied der Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften Vorstandsmitglied der Water Science Alliance, Deutschland Jahresforschungsbericht 2015 Aktivitäten | a n n e x Stellvertretender Sprecher des Vorstands des Forschungsverbunds Berlin e.V. Leibniz-Gemeinschaft: Vertreter der Sektion E in der Arbeitsgruppe Weiterentwicklung des Leibniz-Wettbewerbs (SAW) Co-Sprecher des BeGenDiv – Berlin Center for Genomics in Biodiversity Research Mitglied der Freshwater Biodiversity Group GEO BON Mitglied der wissenschaftlichen Arbeitsgruppe des UNEP-Projekts „Water Quality Guidelines for Ecosystems“ Dr. Christian Wolter Mitglied der DWA AG 5.1/5.2 Alternative Ufersicherungen an schiffbaren Gewässern Mitglied der DWA AG 8.2 Funktionskontrolle Fischabstieg Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Instituts für Binnenfischerei Potsdam-Sacrow (IfB) Vorsitzender Landesfischereibeirat Berlin Jurymitglied des European Rivers Prize und des Katerva Prize Aktivitäten in Editorial und Advisory Boards von Journals Prof. Dr. Rita Adrian Inland Waters International Review of Hydrobiology Prof. Dr. Robert Arlinghaus North American Journal of Fisheries Management Frontiers in Ecology and Evolution Human Dimensions of Wildlife Journal of Outdoor Recreation and Tourism Dr. Jörn Geßner Journal of Applied Ichthyology Prof. Dr. Mark Gessner Ecology Letters Freshwater Biology Aquatic Microbial Ecology Prof. Dr. Hans-Peter Grossart Aquatic Microbial Ecology Fundamental and Applied Limnology PD Dr. Sabine Hilt Aquatic Botany Dr. Michael Hupfer Limnologica PD Dr. Franz Hölker Journal of Limnology International Journal of Sustainable Lighting Dr. Sonja Jähnig Freshwater Information Platform Prof. Dr. Jonathan Jeschke Diversity and Distributions Basic and Applied Ecology Dataset Papers in Science Immediate Science Ecology NeoBiota Soil Organisms Dr. Peter Kasprzak Limnologica Prof. Dr. Werner Kloas General and Comparative Endocrinology Dr. Klaus Kohlmann Environmental Biotechnology Prof. Dr. Jens Krause Fish and Fisheries Behavioral Ecology PD Dr. Thomas Mehner Freshwater Biology Aquatic Ecology Limnologica Dr. Thomas Meinelt Science of the Total Environment Environmental Pollution Dr. Michael Monaghan Aquatic Ecology PD Dr. Martin Pusch River Systems PD Dr. Matthias Stöck PLOS ONE Journal of Evolutionary Biology Amphibia-Reptilia Dr. Alexander Sukhodolov Aquatic Sciences Journal of Hydraulic Research Prof. Dr. Klement Tockner Ecosystems Aquatic Sciences River Systems Prof. Dr. Justyna Wolinska Journal of Evolutionary Biology BMC Evolutionary Biology Dr. Christian Wolter Journal of Applied Ichthyology Limnologica Dr. Sven Würtz Open Agriculture Water Dr. Dominik Zak Wetlands Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 65 a n n e x | Lehre Lehre 66 Wissenschaftler/innen Titel Hochschule/Einrichtung Prof. Dr. Robert Arlinghaus Integrative Fisheries Management Humboldt-Universität zu Berlin Dr. Peter Casper Aquatic Microbial Ecology Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Mark Gessner Methods in Litter Decomposition Universität Coimbra, Portugal Prof. Dr. Mark Gessner Grundlagen der Landschaftsökologie Technische Universität Berlin Prof. Dr. Mark Gessner Methoden der Landschaftsökologie Technische Universität Berlin Prof. Dr. Hans-Peter Grossart Lectures in Applied Limnology Universität Potsdam Prof. Dr. Hans-Peter Grossart Aquatic Microbial Ecology Universität Osnabrück Prof. Dr. Hans-Peter Grossart Aquatic Microbial Ecology Universität Potsdam Prof. Dr. Hans-Peter Grossart Limnology (Limnologisches Seenpraktikum) IGB-Neuglobsow, Technische Universität Dresden Prof. Dr. Hans-Peter Grossart, Dr. Jörg Lewandowski Scientific Presentations Workshop IGB PD Dr. Sabine Hilt, PD Dr. Matthias Stöck Taxonomisch-ökologisches Praktikum Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Jonathan Jeschke, Dr. Michael T. Monaghan, Prof. Dr. Justyna Wolinska, Dr. Sabine Wollrab Aktuelle Themen der Biodiversität, Evolution und Ökologie (Biotic Interactions in Changing World) Freie Universität Berlin Prof. Dr. Jonathan Jeschke, Prof. Dr. Oli ver Serang, Prof. Dr. Justyna Wolinska Introduction to Advanced Biology Freie Universität Berlin Dr. Sonja Jähnig Vertiefte Biodiversität, Evolution und Ökologie (Biodiversität ausgewählter Standorte Fließgewässer der Mittelge birge) Freie Universität Berlin Dr. Georgiy Kirillin Physics of Arctic Aquatic Environments University Centre in Svalbard (UNIS), Norwegen Prof. Dr. Werner Kloas Functional Morphology Humboldt-Universität zu Berlin PD Dr. Klaus Knopf Fish Diseases I (Environmental, Viral, Bacterial and Fungal Diseases of Fish) Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Jens Krause Experimental Fish Biology Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Jens Krause Life of carnivores / advanced topics (5 Vorlesungen im Rahmen der Gastprofessur) University of Leeds, UK Dr. Jörg Lewandowski Sampling hyporheic zones, in situ measurement techniques University of Birmingham, UK Dr. Jörg Lewandowski Designing experiments in the hyporheic zone University of Birmingham, UK PD Dr. Thomas Mehner Ecology of Fishes Humboldt-Universität zu Berlin PD Dr. Thomas Mehner Scientific Writing IGB Dr. Oliver Miler Wasserbau vertieft Beuth Hochschule für Technik, Berlin Prof. Dr. Gunnar Nützmann, Dr. Michael Hupfer, Dr. Jörg Lewandowski Ökohydrologie von Tieflandgewässern Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Gunnar Nützmann Advanced training course: Modelling hyporheic processes KTH Royal Institute of Technology, Stock holm, Schweden Prof. Dr. Gunnar Nützmann Physische Geographie von MenschUmwelt-Systemen Humboldt-Universität zu Berlin Jahresforschungsbericht 2015 Kolloquien | a n n e x Wissenschaftler/innen Titel Hochschule/Einrichtung Prof. Dr. Gunnar Nützmann Physical Geography of Human Environment Systems: Climatology and Hydrology Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Gunnar Nützmann Core course I: Urban water interface processes Technische Universität Berlin PD Dr. Martin Pusch Grundlagen der Fließgewässerökologie Universität Potsdam Dr. Gabriel Singer Introduction to Statistics UNESCO-IHE Institute for Water Educa tion, Delft, Niederlande Dr. Gabriel Singer Multivariate statistische Methoden in der Ökologie Universität Wien, Österreich Dr. Gabriel Singer Advanced statistics, selective multivariate methods in R IGB Prof. Dr. Klement Tockner, Prof. Dr. Rita Adrian, PD Dr. Franz Hölker Aktuelle Themen der Gewässerökologie: Struktur, Funktion und Dynamik Freie Universität Berlin Prof. Dr. Klement Tockner, Prof. Dr. Rita Adrian, PD Dr. Franz Hölker, Dr. Sonja Jähnig Aktuelle Themen der Gewässerökologie: Global change effects on river ecosystems Freie Universität Berlin Prof. Dr. Klement Tockner, Dr. Michael T. Monaghan, PD Dr. Franz Hölker, Prof. Dr. Rita Adrian, Prof. Dr. Jonathan Jeschke, Prof. Dr. Justyna Wolinska Evolution und Biodiversität - Zoologie Freie Universität Berlin Dr. Markus Venohr Mathematik für Geographen Humboldt-Universität zu Berlin Dr. Christian Wolter Fish Conservation Humboldt-Universität zu Berlin Kolloquien Datum Vortragende Titel 15.01.2015 Prof. Dr. Peter Haase Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt Applied river ecology: challenges of the EU Water Framework Directive 22.01.2015 PD Dr. Mark-Oliver Rödel Museum für Naturkunde, LeibnizInstitut für Evolutions- und Biodi versitätsforschung, Berlin Amphibian responses to a changing world 29.01.2015 Dr. Anne Tolvanen Natural Resources Institute Fin land (Luke), Finnland Ecological and socioeconomic perspectives of peatland restoration 05.02.2015 Dr. Emma Rosi-Marshall Cary Institute of Ecosystem Stu dies, USA Contaminants of emerging concern as agents of ecological change 12.02.2015 Dr. David L. Strayer Cary Institute of Ecosystem Stu dies, USA Twenty-five years of ecological changes in the Hudson River: lessons for the world’s rivers 17.02.2015 Prof. Dr. Peter Rutschmann Technische Universität München (TUM) Hydropower today – Ecology or Economy? 05.03.2015 Dr. Karl-Heinz Frommolt Acoustic monitoring of birds in wetland restoration areas Museum für Naturkunde – LeibnizInstitut für Evolutions- und Biodi versitätsforschung, Berlin Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 67 a n n e x | Kolloquien ˘ Kolloquien 68 Datum Vortragende Titel 02.04.2015 Dr. Alexandre Courtiol Leibniz Institut für Zoo- und Wild tierforschung (IZW), Berlin The mating game 09.04.2015 Prof. Dr. Petr Zavjalov Russian Academy of Sciences, P.P.Shirshov Institute of Oceanolo gy, Russland Aral Sea ecosystem in XXI century 23.04.2015 Dr. Stefan Laurent École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), Frankreich Understanding the demography of divergence and the genetics of adapta tion in White Sands lizards 27.04.2015 Prof. Dr. Curt Lively Indiana University, USA Through the looking glass: Host-parasite coevolution and sex 30.04.2015 Prof. Dr. Georg Pohnert Friedrich-Schiller Universität, Jena Exploration of chemical signals from microalgae that structure the marine environment 21.05.2015 Prof. Dr. Ursula Gaedke Universität Potsdam Flexibility matters: The interplay between biomass and trait dynamics helps to understand observed plankton dynamics 28.05.2015 Prof. Dr. Christian Möllmann Universität Hamburg Developing Ecosystem-Based (Fisheries) Management 04.06.2015 Dr. Ramsy Agha IGB Understanding chemical polymorphisms in cyanobacteria: Tribute to cha os or evolutionary escape? 25.06.2015 Dr. Sebastian Steinfartz Technische Universität Braun schweig From ecology to transcriptomics – ecological speciation in the fire sala mander 02.07.2015 Hannah Wünnemann Justus-Liebig Universität Gießen Identification of infectious diseases and their relevance for the conserva tion of Allis shads within the EU-LIFE+ project “Alosa alosa – Conservation and restoration of the Allis shad in the Gironde and Rhine watersheds” 16.07.2015 Prof. Dr. Maurizio Porfiri New York University, USA Modeling the zebrafish animal model 13.08.2015 Prof. Dr. Ralph Mac Nally University of Canberra, Australien Widespread reforestation: What's the triple bottom line for carbon, water yields and biodiversity? 03.09.2015 Prof. Dr. Bernd Scherer Das Anthropozän: Eine kulturelle Perspektive Haus der Kulturen der Welt (HKW), Berlin 10.09.2015 Prof. Dr. Florian Altermatt Universität Zürich (UZH)/ Eawag, Schweiz Diversity patterns and dispersal processes in riverine metacommunities 25.09.2015 Prof. Dr. Ray Hilborn University of Washington, USA Sustaining global capture fisheries production: Why reading Science and Nature might lead you believe it isn’t happening 01.10.2015 Dr. Tomas Brodin Umea University, Schweden Ecological effects of pharmaceuticals in the environment: from lab experi ments to field studies 08.10.2015 Prof. Dr. Martin Rulik Palacký University, Tschechien Organic carbon dynamics in hyporheic sediments: from POC to methane 22.10.2015 Prof. Dr. Benjamin Judkewitz Charité, Berlin From galaxy to fish 29.10.2015 Prof. Dr. Frank Keppler The methane paradox: methane production in oxic environments Universität Heidelberg, Heidelberg 05.11.2015 Dr. James Thorson National Marine Fisheries Service, USA A marriage of models and maps: understanding aquatic community dyna mics, climate impacts, and fisher behaviors using multivariate spatiotem poral models 26.11.2015 Prof. Dr. Aurélien Tellier Technische Universität München (TUM), München From ecology to genomics: predicting patterns of coevolution using host and parasite sequence data Jahresforschungsbericht 2015 Promotionen | a n n e x ˘ Kolloquien Datum Vortragende Titel 10.12.2015 Dr. Christoph Chucholl Landwirtschaftliches Zentrum Baden-Württemberg Notorious invaders: introduction pathways, life histories and impact of alien freshwater crayfish 17.12.2015 Dr. Dagmar Frisch University of Birmingham, UK Global Change, palaeogenomics and Daphnia time travelling Promotionen Doktorand/in Abt. Thema Promotion verteidigt am Jenny Wrede 5 Pharmaceutically active compounds might bioaccumulate and cause effects on the free-floating macrophyte Ceratophyllum demersum 15.01.2015 Sereina Rutschmann 2 Evolutionary processes in mayflies (Ephemeroptera): 15.02.2015 genomics approaches to the s tudy of ancient origins and recent diversification Franscesca Pilotto 2 Large wood as trigger for invertebrate habitat diversity in 05.03.2015 lowland rivers Malte Dorow 4 The social dimension of recreational fisheries management: the eel (Anguilla anguilla) example 31.03.2015 Christobal Cobo 5 Enhanced vaccination and antibiotics uptake by low intensity sonophoresis in fish 29.06.2015 Anna-Maria Klamt 6 Effects of changes in water level, land use and regime shift on lake sediments 02.10.2015 Algirdas Svanys 2 Effects of the allelochemically active macrophyte Myrio phyllum spicatum on the potentially toxic cyanobacteri um Microcystis aeruginosa 27.11.2015 Karoline Borner 4 Influence of turbidity on social structure in g uppies, Poecilia reticulata 30.11.2015 Haomin Huang 3 Bionic beads of natural allelochemicals for long-term control of cyanobacterial growth: p reparation, release dynamics and inhibitory effects 11.12.2015 Sebastian Schimmelpfennig 1 Lake Tegel: Hydrodynamics, pharmaceutical micro-pollutants and management strategies 15.12.2015 Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei 69 a n n e x | Publikationen Publikationen Zeitschriftenbeiträge Referierte Zeitschriftenbeiträge mit Impact-Faktor Alos J, Palmer M, Trias P, Diaz-Gil C, Arlinghaus R (2015) Recreational angling intensity correlates with alteration of vulnerability to fishing in a carnivorous coastal fish species. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 72 (2): 217-225 Alos J, Puiggros A, Diaz-Gil C, Palmer M, Rossello R, Arlinghaus R (2015) Empirical evidence for species-specific export of fish naïveté from a no-take marine protected area in a coastal recreational hook and line fishery. PLoS One 10 (8): e0135348 Altschuh J, Lenoir D, Rehfeldt F, Brüggemann R (2015) Applicability domain of nonlinear property-property relationships - example: estimation of vapour pressure. Match - Communications in Mathematical and in Computer Chemistry 73 (2): 303-326 Andersen T, Baranov V A, Goral T, Langton P H, Perkovsky E E, Sykes D (2015) First record of a chironomidae pupa in amber. Geobios 48 (4): 281-286 Annoni P, Brüggemann R, Carlsen L (2015) A multidimensional view on poverty in the European Union by partial order theory. Journal of Applied Statistics 42 (3): 533-554 Apio A, Umuntunundi P, Lerp H, Bierbach D, Plath M, Wronski T (2015) Persistence of two small antelope species in the degraded Mutara rangelands (Akagera ecosystem) based on pastoralists‘ and farmers‘ perceptions. Human Ecology 43 (4): 613-620 Arce M I, Sanchez-Montoya M M, Gomez R (2015) Nitrogen processing following experimental sediment rewetting in isolated pools in an agricultural stream of a semiarid region. Ecological Engineering 77: 233-241 Arlinghaus R, Tillner R, Bork M (2015) Explaining participation rates in recreational fishing across industrialised countries. Fisheries Management and Ecology 22 (1): 45-55 Attermeyer K, Tittel J, Allgaier M, Frindte K, Wurzbacher C M, Hilt S, Kamjunke N, Grossart H-P (2015) Effects of light and autochthonous carbon additions on microbial turnover of allochthonous organic carbon and community composition. Microbial Ecology 69 (2): 361-371 Baho D L, Tavşanoğlu Ü N, Sorf M, Stefanidis K, Drakare S, Scharfenberger U, Agasild H, Beklioglu M, Hejzlar J, Adrian R, Papastergiadou E, Zingel P, Sondergaard M, Jeppesen E, Angeler D G (2015) Macroecological patterns of resilience inferred from a multinational, synchronied experiment. Sustainability 7 (2): 1142-1160 Baktoft H, Zajicek P, Klefoth T, Svendsen J C, Jacobsen L, Pedersen M W, Morla D M, Skov C, Nakayama S, Arlinghaus R (2015) Performance assessment of two whole-lake acoustic positional telemetry systems: Is reality mining of free-ranging aquatic animals technologically possible?. PLoS One 10 (5): e0126534 Baranov V A, Andersen T, Perkovsky E E (2015) Orthoclads from Eocene amber from Sakhalin (Diptera: Chironomidae, Orthocladiinae). Insect Systematics and Evolution 46 (4): 359-378 Beardmore B, Hunt L M, Haider W, Dorow M, Arlinghaus R (2015) Effectively managing angler satisfaction in recreational fisheries understanding the fish species and the anglers. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 72 (4): 500-513 Behrendt U, Augustin J, Spröer C, Gelbrecht J, Schumann P, Ulrich A (2015) Taxonomic characterisation of Proteus terrae sp. nov., a N2O-producing, nitrate-ammonifying soil bacterium. Antonie van Leeuwenhoek 108 (6): 1457-1468 Betto-Colliard C, Sermier R, Litvinchuk S N, Perrin N, Stöck M (2015) Origin and genome evolution of polyploid green toads in Central Asia: evidence from microsatellite markers. Heredity 114 (3): 300-308 Bierbach D, Sommer-Trembo C, Hanisch J, Wolf M, Plath M (2015) Personality affects mate choice: bolder males show stronger audience effects under high competition. Behavioral Ecology 26 (5): 1314-1325 Bizic-Ionescu M, Zeder M, Ionescu D, Orlic S, Fuchs B M, Grossart H-P, Amann R (2015) Comparison of bacterial communities on limnic versus coastal marine particles reveals profound differences in colonization. Environmental Microbiology 17 (10): 3500-3514 Blumstock M, Tetzlaff D, Malcom I A, Nützmann G, Soulsby C (2015) Baseflow dynamics: multi-tracer surveys to assess variable groundwater contributions to montane streams under low flows. Journal of Hydrology 527: 1021-1033 Boike J, Georgi C, Kirillin G, Muster S, Abramova K, Federova I, Chetverova A, Grigoriev M N, Bornemann N, Langer M (2015) Thermal processes of thermokarst lakes in the continuous permafrost zone of northern Siberia: observations and modeling (Lena River Delta, Siberia). Biogeosciences 12 (20): 5941-5965 70 Borner K K, Krause S, Mehner T, Uusi-Heikkilä S, Ramnarine I W, Krause J (2015) Turbidity affects social dynamics in Trinidadian guppies. Behavioral Ecology and Sociobiology 69 (4): 645-651 Boyero L, Pearson R G, Gessner M O, Dudgeon D, Ramirez A, Yule C M, Callisto M, Pringle C M, Encalada A C, Arunachalam M, Mathooko J M, Helson J E, Rincon J, Bruder A, Cornejo A, Flecker A S, Mathuriau C, M‘Erimba C, Goncalves J F, Moretti M S, Jinggut T (2015) Leaf-litter breakdown in tropical streams: Is variability the norm?. Freshwater Science 34 (2): 759-769 Boyero L, Pearson R G, Swan C M, Hui C, Albarino R J, Arunachalam M, Callisto M, Chara J, Chara-Serna A M, Chauvet E, Cornejo A, Dudgeon D, Encalada A C, Ferreira V, Gessner M O, Goncalves J F, Graca M A S, Helson J E, Mathooko J M, McKie B G, Moretti M S, Yule C M (2015) Latitudinal gradient of nestedness and its potential drivers in stream detritivores. Ecography 38 (9): 949-955 Bracamonte S E, Baltazar-Soares M, Eizaguirre C (2015) Characterization of MHC class II genes in the critically endangered European eel (Anguilla anguilla). Conservation Genetics Resources 7 (4): 859-870 Breitbart M, Benner B E, Jernigan P E, Rosario K, Birsa L M, Harbeitner R C, Fulford S, Graham C, Walters A, Goldsmith D B, Berger S A, Nejstgaard J C (2015) Discovery, prevalence, and persistence of novel circular singlestranded DNA viruses in the ctenophores Mnemiopsis leidyi and Beroe ovata. Frontiers in Microbiology 6: art. 1427 Brüggemann R, Carlsen L (2015) Incomparable - what now?: III. Incomparabilities, elucidated by a simple version of ELECTRE III and a fuzzy partial order approach. Match - Communications in Mathematical and in Computer Chemistry 73 (2): 277-302 Brüning A, Hölker F, Franke S, Preuer T, Kloas W (2015) Spotlight on fish: Light pollution affects circadian rhythms of European perch but does not cause stress. Science of the Total Environment 511: 516-522 Carlsen L, Brüggemann R, Kenessova O, Erzhigitov E (2015) Evaluation of analytical performance based on partial order methodology. Talanta 132: 285-293 Casas-Ruiz J P, Tittel J, von Schiller D, Catalan N, Obrador B, Gomez-Gener L, Zwirnmann E, Sabater S, Marce R (2015) Drought-induced discontinuities in the source and degradation of dissolved organic matter in a Mediterranean river. Biogeochemistry 127 (1): 125-139 Chattopadhyay M K, Chakraborty R, Grossart H-P, Reddy G S, Jagannadham M V (2015) Antibiotic resistance of bacteria: editorial. BioMed Research International: art.501658 Chen C, Börnick H, Cai Q, Dai X, Jähnig S C, Kong Y, Krebs P, Kuenzer C, Kunstmann H, Liu Y, Nixdorf E, Pang Z, Rode M, Schueth C, Song Y, Yue T, Zhou K, Zhang J, Kolditz L (2015) Challenges and opportunities of German-Chinese cooperation in water science and technology. Environmental Earth Sciences 73 (8): 4861-4871 Chen Z, Yin X, Zhou Y (2015) Effects of GC temperature and carrier gas flow rate on on-line oxygen isotope measurement as studied by oncolumn CO injection. Journal of Mass Spectrometry 50 (8): 1023-1030 Clement R J G, Wolf M, Snijders L, Krause J, Kurvers R H J M (2015) Information transmission via movement behaviour improves decision accuracy in human groups. Animal Behaviour 105: 85-93 Cobo C, Makhutu M, Lumsdon A E, Thompson K D, Jung R, Kloas W, Knopf K (2015) The adjuvant effect of low frequency ultrasound when applied with an inactivated Aeromonas salmonicida vaccine to rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Vaccine 33 (11): 1369-1374 Corno G, Salka I, Pohlmann K, Hall A R, Grossart H-P (2015) Interspecific interactions drive chitin and cellulose degradation by aquatic microorganisms. Aquatic Microbial Ecology 76 (1): 27-37 Cuadrat R R C, Cury J C, Davila A M R (2015) Metagenomic analysis of upwelling-affected Brazilian Coastal seawater reveals sequence domains of type I PKS and modular NRPS. 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Plant Biology 17 (4): 775-786 Essl F, Bacher S, Blackburn T M, Booy O, Brundu G, Brunel S, Cardoso A C, Eschen R, Gallardo B, Galil B, Garcia-Berthou E, Genovesi P, Groom Q, Harrower C, Hulme P E, Katsanevakis S, Kenis M, Kühn I, Kumschick S, Martinou A F, Nentwig W, O‘Flynn C, Pagad S, Pergl J, Jeschke J M (2015) Crossing frontiers in tackling pathways of biological invasions. BioScience 65 (8): 769-782 Esterhuizen-Londt M, Wiegand C, Downing T G (2015) ß-N-methylaminoL-alanine (BMAA) uptake by the animal model, Daphnia magna and subsequent oxidative stress. Toxicon 100: 20-26 Fakharzadeh F, Darvish J, Kami H G, Ghassemzadeh F, Rastegar-Pouyani E, Stöck M (2015) Discovery of triploidy in Palearctic green toads (Anura: Bufonidae) from Iran with indications for a reproductive system involving diploids and triploids. 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Müggelseedamm 310 12587 Berlin Tel.: +49 (0)30 64181602 E-Mail: pr@igb-berlin.de www.igb-berlin.de Facebook: IGB.Berlin Twitter: @LeibnizIGB Wir freuen uns auf Ihren Besuch! Impressum Unser Dank gilt allen Kollegen, die zum Gelingen des Jahresberichts beigetragen und uns unterstützt haben! Herausgeber: Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) V.i.S.d.P.: Klement Tockner, Manuela Urban Redaktion: Angelina Tittmann Lektorat: Wiebke Peters Alle nicht gezeichneten Fotos: IGB Gestaltung: Stephen Ruebsam, unicom Werbeagentur GmbH; Infografik Jana Eger/unicom Druck: Spree Druck Berlin GmbH Gedruckt auf 100% Recyclingpapier „EnviroTop“ aus 100% Altpapier mit dem Blauen Engel Copyright: IGB, März 2016 Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) im Forschungsverbund Berlin e.V. Standorte Berlin-Friedrichshagen: Müggelseedamm 301 und 310 12587 Berlin Standort Berlin-Adlershof: Justus-von-Liebig-Str. 7 12489 Berlin In unserem Citizen-Science-Projekt „Tatort Gewässer“ forschten mehr als 700 kleine und große Helfer mit. Beprobt wurden Tümpel, Seen und Bäche in ganz Deutschland. (˘ Seite 44) Foto: Naturpark - Verein Dübener Heide e.V. Standort Neuglobsow: Alte Fischerhütte 2 OT Neuglobsow 16775 Stechlin

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