Laufende Projekte

TERZ

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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Alien invaders

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.

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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EJP SOIL

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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CarboSeq

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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SOMMIT

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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MaxRoot-C

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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MixRoot-C

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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EOM4SOIL

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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Gewässerrandstreifen

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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CHARBAK

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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BarkBeAT

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

Abgeschlossene Projekte

Iso-2-Drone

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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Iso-Potential

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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IsoNEXUS

Das Ziel dieses Projekts ist die Etablierung einer Stabilisotopentechnologie-Plattform in NÖ, die Innovation, wirtschaftliche Entwicklung und wissenschaftliche Forschung in einem breiten Spektrum von angewandten Disziplinen unterstützt. Darüber hinaus wollen wir in diesem Projekt ein Qualitätsmanagementsystem etablieren, das Vertrauen in die Laborergebnisse schafft und gleichzeitig das institutionelle technische Know-how der Antragsteller sichert und weiterentwickelt.

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Heavy Metal City-Zen

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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VermiCharbiome

Wir planen, Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Pflanzenernährung mit einem Wurmkompost durchzuführen und eine Reihe verschiedener Kompostmischungen zu testen. Wir werden auch Sortenprüfungen durchführen und die Qualität und Nährstoffaufnahme der verschiedenen Mischungen sowie die Art und Weise bestimmen, wie der Kompost als Blumenerde für Gärtner im Kindergarten fungiert. Wir werden speziell testen, wie Biokohle mit den Würmern interagiert und wie sich die mikrobielle Zusammensetzung des Komposts mit der Zugabe von Biokohle ändert.

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Climagrocycle

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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Biochar NET-2-U-2

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In diesem Folgeprojekt wollen wir auf unserem Erfolg und den gewonnenen Erkenntnissen aus dem laufenden Projekt aufbauen und nochmalig unsere FWF geförderten und weiteren Biokohle-Forschungsergebnisse einer breiteren Öffentlichkeit durch ein aktives Beteiligungsmodell kommunizieren.

Kernkaskade

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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Garden Soil

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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