Projekte

Constraining Vienna's Carbon Footprint using Stable Isotope Techniques on two tall towers in and outside Vienna

Städte sind Hotspots anthropogener Treibhausgasemissionen. Dies wurde von den Stadtverwaltungen auf der ganzen Welt sowie auch in Wien erkannt und ehrgeizige Netto-Nullziele angekündigt. Allerdings kann die Überprüfung der Wirksamkeit von Klimaschutzmaßnahmen durch Unschärfen in der Treibhausgasinventur beeinträchtigt werden. Treibhausmessungen und Atmosphärenmodellierung können Lösungen bieten, um den Fortschritt städtischer Klimaschutzpolitik unabhängig zu überwachen und die Transparenz zu erhöhen. Das Forschungsprojekt „Constraining Vienna’s Carbon Footprint“ (CVCF) baut auf der Infrastruktur, Partnerschaft und den Erkenntnissen des Vorgängerprojektes „Vienna Urban Carbon Laboratory“ (VUCL) auf. In VUCL wurde in der Wiener Innenstadt am Arsenalturm eine Forschungsstation zur Messung von CO2- und CH4-Flüssen, -Konzentrationen und stabilen Isotopen errichtet. Zusätzlich zur Fortsetzung dieser Messungen wird im CVCF eine stadtnahe Messstation im Wienerwald (Exelberg) errichten und eine neue Methode zur Messung von Clumped Isotopen entwickeln, um Verkehrsemissionen von biogenen CO2-Quellen zu unterscheiden. Um das volle Potenzial dieser Messungen zur Quantifizierung der CO2- und CH4-Emissionen Wiens auszuschöpfen, wird die Universität Wien diese Daten für eine atmosphärische Transportmodellierung nutzen. In Folge wird ein völlig neuartiger isotopenbasierter inverse Modellierungsrahmen entwickeln, der die in den verschiedenen Messungen enthaltenen Informationen kombiniert. Das geplante Model nutzt sowohl die hochaufgelösten aber räumlich begrenzten Gasflussinformationen, als auch die gering aufgelösten aber dafür räumlich detailierteren Konzentrationsinformationen. Dieser Ansatz setzt neue Maßstäbe für die inverse Modellierung im städtischen Maßstab. Das daraus resultierende Multiskalen-Inversionssystem wird auch in der Lage sein, städtische Treibhausgasemissionen konsistent mit den Treibhausgasemissionen auf größeren Skalen (z. B. national oder europäisch) zu beschreiben.

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Auswirkungen von klimawandelbedingtem Trockenstress auf die Borkenkäferanfälligkeit nachgewiesen in Niederösterreichischen Wäldern mit einer Toolbox für stabile Isotope und Drohnen

Die norwegische Fichte (Picea abies) ist die wirtschaftlich wichtigste Baumart in Österreich. Prognostizierte Temperaturanstiege und starke Veränderungen der Nierderschlagsmuster werden erhebliche Auswirkungen auf die Forstwirtschaft ausüben und die Gefahr von Borkenkäferbefall begünstigen (z.B. 1,97 Mio. m³ käfergeschädigtes Holz 2021 in Österreich). Ziel von Adapt4K ist, FörsterInnen und dem Forstsektor die neuesten wissenschaftlichen Erkentnisse über Risiken, denen bestimmte Bestände ausgesetzt sind, zur Verfügung zu stellen, um die Entscheidungsfindung für die Anpassung an den künftigen Klimawandel zu unterstützen. Darüber hinaus soll diese gemeinsame Aktion resilientere Landschaftsplanung fördern und Kommunikationskanäle zwischen örtlichen Interessensgruppen (Förster- und ForstwirtInnen) und den multi-institutionellen AnsprechpartnerInnen (BFW, LF4 und BOKU) stärken. Wir haben eine Reihe von P.abies-Standorten mit Borkenkäferbefall in Österreich charakterisiert. Die Beziehung zwischen dem jüngsten Borkenkäferbefall, den Jahrringdaten und den Standortmerkmalen wird genutzt, um ein künftiges Befallsrisiko vorherzusagen. Mit Hilfe eines Citizen-Science-Ansatzes stellen wir FörsterInnen in den Mittelpunkt der Datenerhebung und des Entscheidungsprozesses: Es werden standortspezifische Walddaten gesammelt und interpretiert, um das Risiko eines Borkenkäferbefalls zu bewerten. Wir hoffen, auf diese Weise ein größeres Bewusstsein und mehr Eigenverantwortung zu stärken. Gemeinsam mit FörsterInnen in Niederösterreich werden wir vor Ort Baumringe, Bodenbohrkerne und Bodendaten (z.B. Infiltrationsrate) sowie „stilles Wissen“, einige topographische und spektrale Daten sammeln. Diese Daten geben Aufschluss über die Wassernutzung des Baumes in der Vergangenheit sowie über seine Widerstandsfähigkeit und Resistenz gegenüber extremen Dürreereignissen. Eine mögliche, allgemeine Anfälligkeit des Bestandes für Borkenkäferbefall kann daraus abgeleitet werden. Wissen über den Wasserverbrauch des Baumes wird auf der Grundlage der Analyse stabiler Isotope in den Jahresringen und durch die Untersuchung der Wasserbewegung und des umsatzes im Boden gewonnen, wobei auch hier die neuesten innovativen Methoden für stabile Isotope eingesetzt werden.

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Laser2Drone-Isotopenanalyse von Treibhausgasen und Wasserdampf.

Unsere Vision ist es, das Modul zur Sammlung von Isotopenproben für die Analyse mit den verfügbareren laserbasierten Systemen für die Isotopenanalyse weiterzuentwickeln. Die Idee ist, dass das System auf jede geeignete kommerziell erhältliche Drohne oder jedes Luftschiff passen könnte und unabhängig vom Drohnensystem gesteuert werden könnte. Wir haben ein solches System für Isotopenverhältnis-Massenspektrometersysteme in den FFG-Projekten Iso-2-Drone entwickelt, aber die Entwicklung des Systems für Laser würde die Reichweite und Anwendbarkeit des Systems erheblich verbessern. In den ersten Monaten wird das Isotopenproben-Sammelmodul so konstruiert und programmiert, dass es in eine geeignete kommerziell erhältliche Drohne oder ein Luftschiff passt; Dies ist ein iterativer Prozess, der von der Methode der Probenentnahme abhängt. Das spezifische Ziel des Projekts wird die Entwicklung eines Moduls zur Sammlung von Isotopenproben sein, das auf eine kommerziell erhältliche Drohne oder ein Luftschiff passt. Wir werden testen, ob das System dann mit den CDR-Lasersystemen zur Isotopenanalyse vernetzt werden kann. Wir haben eine Reihe methodischer Verbesserungen vorgenommen, die es uns ermöglichen würden, 18-O und die Treibhausgase CO2, Methan und Lachgas zu untersuchen. Wir versuchen nun festzustellen, ob dies auf dem CDRS-System möglich wäre.

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Vienna Urban Carbon Laboratory - Isotopes 

• Stabile Kohlenstoffisotopenmessungen zur Überwachung der städtischen CO₂-Emissionen in der Stadt Wien
• Charakterisierung der Isotopenkohlenstoffsignatur verschiedener CO₂-Quellen
• Methodische Aspekte für die Implementierung eines cavity ring-down laser absorption spectrometer zur Langzeitüberwachung und Integration in ein eddy covariance isoflux system
• Analyse und Interpretation gemessener Umgebungsisotope und Isofluxe

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Auf dem Weg zu einer klimafreundlichen nachhaltigen Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Böden

Das übergeordnete Ziel des EJP-SOIL besteht darin, ein nachhaltiges europäisches integriertes Forschungssystem für landwirtschaftliche Böden aufzubauen. Es soll ein Bezugsrahmen für eine klimafreundliche und nachhaltige landwirtschaftliche Bodenbewirtschaftung entwickelt und eingesetzt werden. Dadurch wird ein Umfeld geschaffen, in dem der Beitrag der landwirtschaftlichen Böden zu den wichtigsten gesellschaftlichen Herausforderungen maximiert wird. Diese Herausforderungen umfassen Ernährungs- und Wassersicherheit, nachhaltige landwirtschaftliche Produktion, Anpassung an den Klimawandel, Klimaschutz, Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen, Erhaltung der biologischen Vielfalt und der menschlichen Gesundheit.

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Optimierung der Wurzeln für eine nachhaltige Pflanzenproduktion in Europa - Reinkulturen und Deckfrüchte

Um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Ernährungssicherheit zu verringern, ist eine kohlenstoffreiche Landwirtschaft unerlässlich. Die Mobilisierung der Erzeuger zur Unterstützung dieser Umstellung erfordert die Förderung von Anbausystemen mit gleicher Rentabilität, aber höherer Kohlenstoffbindung im Boden. Die praktikabelste und dennoch vernachlässigte Option ist die verstärkte und tiefere Durchwurzelung von Haupt- und Deckfrüchten. MaxRoot-C wird Pionierarbeit bei den Bewertungsmethoden leisten, die diese Wissenslücke schließen, indem es robuste Daten über den C-Eintrag durch die Wurzeln von Hauptkulturen und verschiedenen Deckfrüchten in der gesamten EU liefert, um die Hauptfaktoren zu ermitteln und das C-Sequestrierungspotenzial zu modellieren. Es wird politikrelevante Daten liefern, auf die sich künftige GAP-Instrumente stützen können, und zur Entwicklung künftiger Standards für die Kohlenstoffbindung in den EU-Listen für zugelassenes Saatgut beitragen.

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Fördern artengemischte Systeme den unterirdischen C-Eintrag und die C-Sequestriereung?

Das Projekt MixRoot-C zielt darauf ab, die In-situ-Produktion von Kohlenstoff (C) in den Wurzeln zu messen und Wurzelmerkmale vorzuschlagen, die mit der Speicherung von organischem C im Ober- und Unterboden im Kontext diversifizierter Agrarsysteme in Europa (z. B. Zwischenfruchtanbau, Grasland und Agroforstwirtschaft) zusammenhängen. Das Projekt berücksichtigt die Wechselwirkungen zwischen Klima, Bodentyp, ober- und unterirdischen Pflanzenkompartimenten, Pflanzenarten und Boden-C. Um eine verlässliche Bewertung des unterirdischen C-Eintrags gemischter artenreicher Systeme in ganz Europa vorzunehmen und die damit verbundenen Nebeneffekte und Kompromisse im Zusammenhang mit einer Steigerung der Wurzelproduktivität zu bewerten, wird MixRoot-C komplementäre Ansätze verwenden, darunter die Auswertung von Literatur, die Sammlung vorhandener und neuer Daten aus langfristigen Feldexperimenten und die prozessbasierte Modellierung.

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Externe organische Stoffe für Klimaschutz und Bodengesundheit

EOM4SOIL zielt darauf ab, die besten Praktiken für die Aufbereitung und Ausbringung externer organischer Substanz (EOM) auf dem Boden vorzuschlagen, um zum Klimaschutz beizutragen und die Bodengesundheit zu verbessern. Es wurden repräsentative Anbausysteme in Europa (Ackerbau und Weinbau) ausgewählt, wobei die Vielfalt der pedoklimatischen Bedingungen berücksichtigt wurde. Das Nettobudget für die Speicherung von Kohlenstoff im Boden und die Emission von Treibhausgasen, einschließlich der Vorverarbeitung und der Ausbringung auf dem Feld, wird bewertet, und die vielfältigen Auswirkungen der Anwendung von EOM auf den Boden, einschließlich der Schadstoffe, werden quantifiziert. Zur Verbesserung des C-Budgets und der Bodengesundheit werden innovative Vorverarbeitungsmethoden empfohlen. Die besten Bewirtschaftungspraktiken werden auf der Grundlage von Anwendungsszenarien definiert, die mit einem multikriteriellen Simulationswerkzeug bewertet werden, dessen Parameter aus Langzeitversuchen stammen.

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Strategien für die Züchtung klimaresistenter, genetisch auf optimierte Wurzel-Mikrobiom-Interaktionen ausgerichtete Gerste

BarleyMicroBreed baut auf dem Paradigma auf, dass die Ressourceneffizienz und Stressresistenz von Nutzpflanzen durch die Optimierung der Fähigkeit von Pflanzenwurzeln zur effizienten Interaktion mit der vorhandenen Bodenmikrobiota erheblich verbessert werden kann. Wir schlagen daher vor, unser mechanistisches Verständnis der Wechselwirkungen zwischen dem Genom der Nutzpflanze, den phänotypischen Merkmalen der Wurzeln und der wurzelassoziierten Mikrobiota zu verbessern, um neue Züchtungsstrategien für Nutzpflanzen zu identifizieren, die darauf zugeschnitten sind, die Vorteile der einheimischen mikrobiellen Vielfalt im Boden zu nutzen. Eine Holo-omics-Analyse funktionell annotierter Gerstengenome zusammen mit einem Katalog von Wurzel-Mikrobiota-Assemblagen und phänotypischen Daten, einschließlich Trockenheitsreaktionen von 600 Gerstensorten, die in Feldversuchen in Österreich, Libanon und Marokko ermittelt wurden, wird die Identifizierung von Gerstengenom-Komponenten, Mikrobiota-Mitgliedern und Wurzelmerkmalen ermöglichen, die für die Trockenheitsresistenz wichtig sind. Gerstengenomregionen, die mutmaßlich für den Aufbau der Mikrobiota und die Dürreresistenz wichtig sind, werden durch Gen-Knock-outs validiert, und die ursächlichen Auswirkungen werden durch eine Kombination aus Metabolomik, Metagenomik und Wurzelphänotypisierung in Topf- und Rhizobox-Experimenten untersucht. Zur Verbesserung der Wurzelphänotypisierung werden wir Instrumente entwickeln, darunter Kernbruch-Bildgebungssysteme, Softwareentwicklungen zum Schließen von Lücken bei der Rhizobox-Phänotypisierung und Modelle zur Ableitung der Architektur des Wurzelsystems vom Keimling bis zur Reife. Schließlich werden wir mit dem Wissen über die genetische Regulierung der phänotypischen Wurzelplastizität von Gerstenlinien Strategien zur Schaffung trockenheitsadaptiver Gerstensorten mit verbesserten Wurzelsystemen und Mikrobiomen umsetzen. Eine Auswahl von Linien, die auf der Trockenheitsreaktion, dem Aufbau des Mikrobioms und dem Wurzelsystem basieren, wird in europäische Elitelinien rückgekreuzt und in Feldversuchen getestet. Wir argumentieren, dass die Züchtung von Nutzpflanzen, die auf die Nutzung der Vorteile der einheimischen mikrobiellen Vielfalt im Boden zugeschnitten sind, eine wesentlich praktikablere und nachhaltigere Strategie darstellt als die Beimpfung von Nutzpflanzen mit pflanzenfreundlichen Mikroorganismen.

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Steigerung innovativer Pflanzenzüchtungsaktivitäten für die nächste Generation europäischer Leguminosen

Das Hauptziel dieser Innovation Action liegt in der Verbesserung der Konkurrenzfähigkeit des europäischen Leguminosenanbaus. Das Ziel wird durch die Etablierung von Innovationspartnerschaften zwischen Forschung und Industrie erreicht, die zusammen die Verfügbarkeit von adaptierten und produktiven Leguminosensorten erhöhen. Die Partnerschaft soll nach Projektende erhalten bleiben und auf andere Arten ausgedehnt werden. Es gibt 12 Zielsetzungen: Sechs davon sind allgemeiner Natur und ergeben sich durch die Themenausschreibung, sechs weitere konzentrieren sich auch die Züchtung der folgenden arten bzw. Artengruppen: Sojaboahnen Lupinen Erbsen Bohnen Linsen und Kleearten.

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Die Fichte ist die wirtschaftlich relevanteste und häufigste Baumart in österreichischen Wäldern. Aufgrund ihrer flachen Wurzeln ist für sie die Wasserverfügbarkeit limitiert, sodass Trockenheit und hohe Temperaturen Trockenstress und ihr Risiko für Borkenkäferbefall besonders begünstigen. Signaturen stabiler Isotope (¹³C, ¹⁸O) in Jahrringen liefern detaillierte Informationen über vergangene Klimaschwankungen sowie über physiologische Reaktionen eines Baumes auf Umwelt- und geomorphologische Bedingungen (z.B. Verfügbarkeit und Nutzung von Bodenwasser). Dieses Wissen kann unser Verständnis zu bisherigen sowie zukünftigen Auswirkungen des Klimawandels (Temperaturanstieg, veränderte Niederschlagsmuster: extreme Sommertrockenheit, geringe Schneemengen, …) bedeutend verbessern. Durch Messung der Baumring-Isotopenchronologie nachgewiesener Trockenstress kann eine gute Möglichkeit zur Vorhersage für die Anfälligkeit für späteren Borkenkäferbefall sein. Solche Informationen bieten die Grundlage für die Erstellung von Dürre- und Borkenkäfer-Risikokarten, die verknüpft mit Wachstumsmodellen die Entwicklung langfristiger Anpassungsstrategien an den Klimawandel für mögliche Klimaszenarien erleichtern.

Das Projekt wird durch Einsatz von Isotopenmethoden an gut charakterisierten Standorten die Auswirkungen des Klimawandels auf die Physiologie (Wassernutzungseffizienz, stomatäre Leitfähigkeit und photosynthetische Kapazität) der Fichte in Österreich empirisch ermitteln und darüber hinaus, falls vorhanden, Rückschlüsse auf eine erhöhte Borkenkäfergefährdung ermöglichen.

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DaFNE

Bundesforschungszentrum für Wald

In Nordosten Österreichs herrscht ein Mangel an geeignetem Saat- und Pflanzgut von Laubbaumarten. In Rahmen des Vorhabens sollen daher für die besonders von der Trockenheit betroffenen Regionen für die Baumart Traubeneiche Bestände künstlich begründet werden, welche langfristig als Saatguterntebestände (de novo) genutzt werden können. Die BOKU unterstützt die Charakterisierung der ausgewählter Einzelbäume in Bezug auf Trockentoleranz u.a. mit Hilfe von Kohlenstoff-Stabilisotopenuntersuchungen in Jahresringen von trockenen und feuchten Jahren.

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SUstainable Management of soil Organic Matter to MItigate Trade-offs between C sequestration and nitrous oxide, methane and nitrate losses

Das SOMMIT-Projekt wird Trade-offs und Synergien zwischen Boden-C-Sequestrierung, Lachgas-, Methan- und Nitratverlusten bewerten, die durch Bodenmanagement-Optionen zur Erhöhung der Boden-C-Speicherung beeinflusst werden.
Der integrierte und interdisziplinäre Ansatz wird sich mit den wichtigsten pedoklimatischen Bedingungen und landwirtschaftlichen Systemen in Europa befassen, und zwar durch
1) Synthese und Meta-Analyse der verfügbaren Literatur und Daten;
2) gezielte, neuartige Messungen an Schlüsselexperimenten; und
3) Simulation der langfristigen agrarökologischen Systemreaktionen auf kontrastierende Managementoptionen.
Darüber hinaus werden die gewonnenen Daten durch ein Fuzzy-Expertensystem synthetisiert, das
4) eine evidenzbasierte Identifizierung optimaler Strategien zur Abschwächung von Zielkonflikten und
5) eine effektive Einbeziehung von Interessengruppen ermöglicht.

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Potenzial zur Bindung von organischem Kohlenstoff im Boden landwirtschaftlicher Böden in Europa

Die Speicherung von Kohlenstoff in Böden reduziert Emissionen und kann zur Eindämmung des Klimawandels beitragen. Es fehlt jedoch eine umfassende Bewertung, wie viel organischer Kohlenstoff (SOC) in europäischen Böden mit verschiedenen Bewirtschaftungsoptionen gebunden werden kann, speziell unter Berücksichtigung nationaler Daten zur landwirtschaftlichen Bewirtschaftung. Das Ziel dieses Projekts besteht darin, das realisierbare SOC-Speicherpotenzial unter Berücksichtigung technischer und sozioökonomischer Einschränkungen abzuschätzen, und orientiert sich an der aktuellen FAO-Aktivität für eine globale SOC-Speicherpotentialkarte. Der Schlüssel für die SOC-Speicherung ist ein verstärkter Eintrag von Biomasse (z. B. Pflanzenrückständen) in den Boden. Hierfür wird eine neue Datenbank erstellt, um Modellläufe mit RothC und anderen Boden-SOC-Modellen für verschiedene Managementszenarien zu erleichtern. Der potenzielle Umsetzungsbereich wird zusammen mit allen Partnern von CarboSeq und den nationalen Expertenzentren entwickelt. Die Karten des SOC-Speicherpotenzials für verschiedene Managementoptionen weisen auf die effizientesten landwirtschaftlichen Managementoptionen auf regionaler Ebene, um den SOC für den Klimaschutz zu speichern, und damit den politischen Entscheidungsträgern zu dienen.

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Effizienz von Gewässerrandstreifen zum Schutz der Wasserqualität gegenüber Belastungen durch Landnutzung und Klimawandel

Knapp die Hälfte der Landesfläche in Niederösterreich weist landwirtschaftliche Nutzung auf. Besonders im Mostviertel war in den letzten 5-10 Jahren eine Intensivierung der Düngung auch in bachnahen Bereichen zu beobachten. Das führt zu einem verstärkten Eintrag von Phosphor und Stickstoff in die Gewässer, die sich in den Sedimenten ablagern und – vor allem beim Phosphor - durch Rücklösung zu einer chronischen Eutrophierung der Bäche führen können. Besonders deutlich wird das Problem, wenn es wie im Sommer 2018 zu langen Trockenperioden mit niedrigen Wasserständen kommt. Erhöhte Wassertemperaturen und Nährstoffkonzentrationen führen zur mikrobiellen Sauerstoffzehrung im Sediment, die sich bis in die Wassersäule bemerkbar machen kann. Zudem können die Sedimente als Akkumulatoren für fäkalbürtige Krankheitserreger fungieren, die über Abwässer, aber auch über organische Dünger in die Gewässer gelangen.

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Das Projekt CHARBAK beschäftigt sich mit der Entwicklung von physikalisch-biologischen Biokohlefiltern für die Grundwassersanierung. Der Fokus liegt dabei in der kontrollierten Etablierung eines Biofilmes im Biokohlefilter um die Kontaminanten nicht nur zu sorbieren sondern gleichzeitig auch abzubauen. Untersucht werden chlorierte Kohlenwasserstoffe (Tetrachlorethen und seine Abbauprodukte) sowie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe am Beispiel von Naphthalin.

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Interaktion zwischen invasivem Parasiten und seinen Wirten

Invasionen oder die versehentliche Einschleppung von Vogelparasiten sind für viele der Rückgänge der Artenvielfalt bei Vögeln verantwortlich und nehmen aufgrund eines wachsenden globalen Netzes von Wegen zu. Parasiten verursachen einen direkten oder indirekten Fitnessverlust, indem sie die Fortpflanzung und das Überleben beeinträchtigen, und stellen somit eine wichtige selektive Kraft dar. Der durch Krankheitserreger verursachte Fitnessverlust von Wirten, der hier als Arbeitsdefinition für Virulenz angesehen wird, kann durch Gewichtsverlust, Anämie, vermindertes Wachstum und Auswirkungen auf andere lebensgeschichtliche Parameter entstehen. Die Virulenzniveaus innerhalb und zwischen Wirtsspezies können stark variieren und hängen von einer Reihe miteinander verbundener Faktoren ab, einschließlich der Kosten der Virulenz, der Toleranz- und Resistenzniveaus des Wirts, historischer Einschränkungen, ökologischer Faktoren und epidemiologischer Merkmale der Wirt-Parasit-Wechselwirkung. Wir wollen verstehen, wie sich ein Parasit in einer neuen Wirtsumgebung etabliert und wie zuvor naive Wirte auf diese Herausforderung reagieren. In Bezug auf den Parasiten liegt der Schwerpunkt des aktuellen Vorschlags auf der Bewertung der Unterschiede in den Strategien zur Lebensgeschichte zwischen der kontinentalen Stammbevölkerung und der Galapagos-Bevölkerung sowie auf der Untersuchung der Faktoren, die die Vorwärtsverschiebung des Lebenszyklus dieses Parasiten auf den Galapagos-Inseln vorantreiben.

Gegenwärtig müssen Probenahmen der Atmosphäre für Gasemissionsmessungen mit Hilfe von Türmen oder Flugzeugen durchgeführt werden - kapitalintensive Methoden. Der einfache Zugang zu unbemannten Luftfahrzeugen (UAV) hat neue Möglichkeiten für die Gasbeprobung eröffnet. Das Projekt Iso-2-Drone zielt darauf ab, ein modulares UAV-basiertes Gasüberwachungssystem für Emissionsmessungen zu entwickeln und zu produzieren um damit aktuelle teure Technologien zu ersetzen

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Das Projekt "Iso-Potential" ermöglicht die Erneuerung und Peripherieerweiterung des Isotopenmassenspektrometer (IRMS) Gerätefuhrparkes im Stabilisotopenlabor am Universitäts- und Forschungsstandort Tulln (UFT). Das zu ersetzende Altgeräte (GC-IRMS Delta S) hat das Ende der Lebendauer erreicht und entspricht nicht mehr dem Stand der Technik. Das Projekt ermöglicht die Anschaffung eines modernen und weiterentwickelten Gerätes (GC-GasBench-IRMS). Somit wird nicht nur ein altes Gerät ersetzt, sondern auch die Möglichkeit geschaffen durch eine Peripherieerweiterung methodisch zusätzliche Forschungsthemen (Klimarelevante Gase, Wasserqualität) zu bearbeiten.

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Schwermetallverunreinigungen auf die menschliche Gesundheit überwiegen oft das tatsächliche Risiko. Ein Teil des Problems ist der Mangel an Daten im Kontext der städtischen Produktion. Darüber hinaus ist die Erhebung von stadtweiten Daten über den Zustand des Bodens oft schwierig und teuer. In diesem Projekt wollen wir versuchen diese Probleme zu überwinden, indem wir BürgerInnen für einfache kollaborative Experimente in ihren Stadtgärten gewinnen. Aus diesen Daten werden wir eine Stadtkarte erstellen, die Informationen über den Bodengesundheitszustand, als auch über das potenzielle Risiko von Schwermetallverunreinigungen zur Verfügung stellt. Außerdem werden wir über Möglichkeiten informieren, wie diese Risiken in einem städtischen Gartenbaukontext gemindert werden können.

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Die Auswirkungen veränderter Niederschlagsmengen und –muster in Folge des Klimawandels auf Agroökosysteme des pannonischen Raumes wurden bis dato nur selten untersucht. Noch weniger ist bekannt, in welchem Ausmaß verschiedene Böden die Ökosystemreaktionen verändern könnten. Dieses transdisziplinäre Projekt untersucht auf einer großen Lysimeteranlage mit drei verschiedenen Bodentypen die Auswirkungen eines zukünftigen Niederschlagsszenarios auf die Bodenwasserdynamik, den Umsatz organischer Substanzen - den Kohlenstoff und Stickstoffkreislauf, die Biodiversität des Bodens sowie das Pflanzen- und Unkrautwachstum.

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Steinobst-Kernschalen werden über den Zwischenschritt der Karbonisierung in ein Verkohlungsprodukt umgewandelt, welches sehr gute Sorptionseigenschaften für Phosphat (PO4) aus flüssigen Medien aufweist. Wir gehen davon aus, dass der an die Biokohle gebundene PO4 leicht verfügbar ist und im Boden freigesetzt wird. Wir denken weiter, dass der mikrobielle Transfer von P zu der Pflanze eine wichtige aber unterschätzte Rolle spielt. Mit Hilfe der Sauerstoffstabilisotopenverhältnisse (16O/18O) im PO4 können wir den Anteil des mikrobiellen Transfers von P bestimmen, da während einer PO4-Aufnahme und -Umsetzung in Zellen die ursprüngliche Isotopen-Sauerstoffsignatur mit dem Bodenwasser äquilibriert.

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In diesem Projekt wird eine sanfte Bodenwasch-Technologie, die von der Universität Ljubljana entwickelt wurde, an zwei Standorten in Slowenien und Österreich zur Anwendung gebracht. Gemeinsam mit der BOKU Universität für Bodenkultur werden die Bodenfunktionen des beeinträchtigten Bodens verbessert und mittels isotopenbasierten Methoden untersucht und einem Monitoring unterzogen. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung des ökologischen, ökonomischen und sozialen Potentials dieser kostengünstigen Bodenwasch-Technologie. Das patentierte Verfahren ist im Stande nicht nur Blei und andere toxischen Elemente zu entfernen, sondern auch die Ressource Boden zu schonen.

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