Artikel zur Kategorie News


22. Sep 2021

Zustand terrestrischer Ökosysteme lässt sich mit drei Schlüssel-Indikatoren erfassen

Der Versuchsstandort im italienischen Torgnon ist ein Grasland auf etwa 2.100 m Höhe in den Alpen, das zum Integrierten Kohlenstoff-Beobachtungssystem (ICOS) und zum FLUXNET-Netzwerk gehört. Foto und (c): Marta Galvagno, ARPA Valle d'Aosta, Italien

Ökosysteme erbringen vielfältige Dienstleistungen für den Menschen. Diese hängen von grundlegenden Ökosystemfunktionen ab, die sowohl durch das vorherrschende Klima und Artenvorkommen als auch durch menschliche Eingriffe beeinflusst werden. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie (MPI-BGC) in Jena hat drei Schlüsselindikatoren ermittelt, die die Funktionsweise terrestrischer Ökosysteme beschreiben:

  • die Fähigkeit, die Primärproduktivität zu maximieren,
  • die Effizienz der Wassernutzung und
  • der Wirkungsgrad der Kohlenstoffnutzung.

Das Monitoring dieser drei Kennzeichen ermöglicht es, einzuschätzen, wie anpassungsfähig ein Ökosystem gegenüber Klima- und Umweltveränderungen ist und wie es sich unter bestimmten Bedingungen weiterentwickeln kann. Diese Ergebnisse publizierte das Team in der Fachzeitschrift Nature.

Quelle: MPI-BGC

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15. Sep 2021

Pflanzenwissenschaftler thematisiert menschliches Verhältnis zur biologischen Vielfalt

Was leistet Biodiversität und wie hat sich der Blick auf die Artenvielfalt im Laufe der vergangenen 30 Jahre gewandelt? Diese und weitere Fragen beantwortet der Pflanzenwissenschaftler Prof. Dr. Christian Wirth in seinem Abendvortrag "Biologische Vielfalt ‒ Wirkung und Wandel", den er im Rahmen der diesjährigen Leopoldina-Jahresversammlung, am Freitag, 24. September (20:15 bis 21:15 Uhr), in Halle (Saale) hält und der im YouTube-Livestream übertragen wird. Wirth ist einer der Sprecher des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig. Seit 2009 hat er eine Professur für Spezielle Botanik und funktionelle Biodiversität an der Universität Leipzig inne und ist Direktor des Botanischen Gartens.

Quelle: Leopoldina

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Wie Hormone die Verlängerung von Wurzeln steuern

Verlängerung der Seitenwurzeln bei Stickstoffmangel. Grafik: IPK Leibniz-Institut

Die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion muss künftig mit weniger Stickstoff als Dünger auskommen, womit es die Stickstoff-Nutzungseffizienz zu erhöhen gilt, um den Ertrag stabil zu halten. Bei leichtem Stickstoffmangel verlängern Pflanzen ihre Seitenwurzeln. So kann mehr Stickstoff als zuvor aufgenommen werden. Forschende des Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) haben jetzt ein hormonelles Regulationsmodul entdeckt, das die molekularen Prozesse dieser Anpassungsreaktion vermittelt. Eine zentrale Rolle darin spielen Brassinosteroide und Auxine. Die Ergebnisse haben sie im Magazin Nature Communications veröffentlicht.

Quelle: IPK (pdf)

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14. Sep 2021

Wie Pflanzen Phosphat erkennen

Den neuen Mechanismus haben Forschende bei Arabidopsis-Pflanzen untersucht. Foto: Gabriel Schaaf, Uni Bonn

Eine Studie der Universität Bonn und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben beleuchtet den Mechanismus, mit dem Pflanzen erkennen, ob der Nährstoff Phosphat in ausreichender Menge vorliegt. Diesen Mechanismus aktivieren Pflanzen auch, um Phosphat zu mobilisieren und aufzunehmen. Das Enzym ITPK1 spielt dabei eine besondere Rolle. Die Stoffgruppe der beteiligten Signalmoleküle reagiert sehr empfindlich auf Phosphat und die Regulation findet nicht nur in Pflanzen, sondern auch in menschlichen Zellen statt. Die Ergebnisse könnten langfristig zur Züchtung neuer Sorten führen. Die finale Fassung der Studie ist jetzt in Molecular Plant erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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08. Sep 2021

Review: Handbestäubung landwirtschaftlicher Nutzpflanzen

Indonesische Landwirte in „Central Sulawesi“ bestäuben Kakaopflanzen. Hier werden Blüten auf Blüten gedrückt, um Pollen zu übertragen: Der Stempel wird mit dem Pollen einer anderen Blüte in Kontakt gebracht. Thomas C. Wagner

Bestäuber sind unverzichtbar für die landwirtschaftliche Produktion. Allerdings kann Bestäubung auch ausfallen oder unzureichend sein, was zu geringeren Erträgen und schlechterer Qualität führen kann. Daher sind alternative Lösungen erforderlich. Die Handbestäubung, bei der Pollen manuell oder mechanisch auf die Blüte aufgetragen wird, kann die tierische Bestäubung ergänzen oder ersetzen. Forscherinnen und Forscher der Universitäten Göttingen und Hohenheim präsentieren nun die erste systematische Übersicht über die Handbestäubung von Nahrungsmittelpflanzen. Sie zeigen, dass Handbestäubung weltweit bei 20 Nutzpflanzen angewandt wird, darunter auch wirtschaftlich bedeutsame Pflanzen wie Apfel, Ölpalme und Kakao. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Basic and Applied Ecology erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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08. Sep 2021

Beide Zweige der Immunabwehr sind eng verflochten

Versuchspflanze Arabidopsis thaliana im Gewächshaus. Foto: Uni Tübingen

Das Immunsystem der Pflanzen besteht aus zwei Zweigen: erste Abwehrmaßnahmen beginnen bei der Erkennung solcher Eindringlinge außerhalb der Zellen, ein zweiter Alarmierungsweg wird von der Pflanze selbst in der Zelle ausgelöst. In jüngster Zeit hatten sich die Hinweise vermehrt, dass diese bisher getrennt geglaubten Zweige des pflanzlichen Immunsystems verbunden sein könnten. Nun hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Professor Thorsten Nürnberger vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen der Universität Tübingen und Professorin Jane Parker vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln einen Beleg für die Verbindung gefunden. Es hat Komponenten entdeckt, die in die Signalwege beider Zweige eingeschaltet sind. Eine gute Immunabwehr und der Aufbau einer großen Widerstandskraft gegen mikrobielle Krankheitserreger sind wichtige Ziele in der Pflanzenzüchtung und im Nutzpflanzenbau. Die Ergebnisse, die zu einem neuen Modell des pflanzlichen Immunsystems führen könnten, wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Quelle: Uni Tübingen

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07. Sep 2021

Bürger*innen-Rat Klima fordert Einhaltung des Pariser Klimaziele

Der Bürgerrat Klima aus 160 zufällig ausgelosten Bürgerinnen und Bürgern hat seine Empfehlungen zur zukünftigen Klimapolitik in Deutschland veröffentlicht (siehe pdf-Datei). Diese Art "Mini Deutschland" hatte unter der Schirmherrschaft des Bundespräsidenten a. D., Horst Köhler in den letzten Monaten darüber diskutiert, welche Empfehlungen sie für die zukünftige deutsche Klimapolitik geben. Darin fordern sie von der kommenden Regierung die strikte Einhaltung der Pariser Klimaziele ein.

Quelle: VBIO

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07. Sep 2021

Digitale Forstwissenschaftliche Tagung

Vom 13. bis 15. September 2021 treffen sich an Forstwirtschaft Interessierte Forschende auf der Digitalen Forstwissenschaftlichen Tagung FOWITA. An jedem der drei Konferenztage werden Plenarvorträge sowie vier bis fünf Parallel-Sessions stattfinden. Insgesamt 34 Sessions und rund 300 Beiträge bieten Raum für ein breites Spektrum an Themen aus der forstlichen Forschung. Auch ein Science Slam ist geplant. Veranstaltet wird diese Tagung vom Fachgebiet für Waldinventur und nachhaltige Nutzung, Prof. Dr. Thomas Knoke, Technische Universität München.

Zur Konferenz-Website

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06. Sep 2021

Pollen verraten Vegetation zu Lebzeiten eines Dinosauriers

Spore eines Bärlappgewächses aus der Körperhöhle der Dinosaurier-Mumie, die derzeit bei Senckenberg ausgestellt ist. Aufnahme: Senckenberg

Das Sedimentgestein aus der Körperhöhle der im Senckenberg Naturmuseum Frankfurt ausgestellten Mumie des Entenschnabel-Dinosauriers (Edmontosaurus annectens) haben Forschende nun untersucht. Anhand von Pollen-Analysen konnten sie die Vegetation und damit Details des Ökosystems zu Lebzeiten des Dinosauriers von Wyoming von vor etwa 70 Millionen Jahren rekonstruieren und publizierten die Ergebnisse in der Zeitschrift der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften. Die Pflanzenwelt im Maastrichtium, vor fast 70 Millionen Jahren, umfasste demnach Farne und andere Sporenpflanzen, aber auch Gymnospermen und Angiospermen. Die Forschenden wiesen darüber hinaus vereinzelte Süßwasseralgen in den Ablagerungen nach. In allen untersuchten Proben fanden die beiden Wissenschaftler zudem einen hohen Anteil von Holzkohlepartikeln, der für regelmäßige Vegetationsbrände zur Zeit der Ablagerung spricht.

Quelle: Senckenberg

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02. Sep 2021

Wahlprüfsteine zur Bundestagwahl: Was die Parteien in Forschung, Bildung, Wissenschaft und Hochschule vorhaben

Im September wird ein neuer Bundestag gewählt. Unabhängig vom konkreten Wahlergebnis sind damit auch Weichenstellungen für Bildung und Wissenschaft verbunden. Daher hat der VBIO (gemeinsam mit den mathematisch-naturwissenschaftlichen Gesellschaften) den im Bundestag vertretenen Parteien einen Fragenkatalog vorgelegt. In den gemeinsamen „Wahlprüfsteinen“ werden die Positionen der Parteien erfragt zu Themen aus „Wissenschaft und Öffentlichkeit“, „Beziehungen von Wissenschaft und Politik" sowie „Wissenschaft und Technik in Europa“. Auch zu Themen der, „Forschungsförderung“, der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Bildung, sowie zu „Klima und Umwelt“ sowie „Nachhaltigkeit“ werden Auskünfte erbeten. Wertungsfrei stellt der biowissenschaftliche Dachverband diese zusammen. Auch die Hochschulrektorenkonferenz (HRK) hat Wahlprüfsteine zur Wissenschafts- und Hochschulpolitik der Parteien zusammengestellt wie etwa zur Finanzierung, Digitalisierung, Forschung und zu wissenschaftlichen Karrierewegen.

Quelle: Details beim VBIO
Quelle: Details beim HRK  

02. Sep 2021

Photosynthese auch bei Hitze: Helferprotein sichert Bildung von Chlorophyll

Dass die Chlorophyll-Biosynthese auch bei Hitze reibungslos funktioniert, verdanken Pflanzen einem bestimmten Helferprotein: dem Chaperon cpSRP43. Es sorgt dafür, dass wichtige Stoffwechselenzyme auch in der Mittagshitze ihre Form behalten und für die Chlorophyllproduktion sorgen. Das zeigen Forschende des Instituts für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und des California Institute of Technology (Caltech). Für die Studie, die nun in der Fachzeitschrift Nature Plants erschienen ist, setzten die Forschenden Pflanzen Hitzestress aus und analysierten Enzyme im Labor. Dabei entdeckten sie die wichtige Hitzeschutzfunktion des Chaperons cpSRP43.

Quelle: HU Berlin

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01. Sep 2021

BMU veröffentlicht Nationale Moorschutzstrategie

Das Bundesumweltministerium (BMU) hat erstmals eine Nationale Moorschutzstrategie veröffentlicht. Sie enthält die Grundsätze, Ziele und Maßnahmen, die für einen erfolgreichen Moorschutz auf Bundesebene erforderlich sind. Rund sieben Prozent der deutschen Treibhausgasemissionen entweichen aus entwässerten Moorböden. Durch die Entwässerung ist auch die für Moorgebiete typische Artenvielfalt stark bedroht. Daher ist ein ambitionierter Moorschutz wichtig: für Klimaschutz und Biodiversität, für die Klimaanpassung und für eine nachhaltige Landwirtschaft.

Quelle: BMU

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01. Sep 2021

Totholz im globalen Kohlenstoff-Kreislauf

Totholz im Buchenwald nahe der Ökologischen Station der Uni Würzburg. Pilze haben sich daran gemacht, die Stämme zu zersetzen. Foto: Sebastian Seibold

Wie schnell totes Holz im Wald abgebaut wird, hängt vom Klima sowie von Pilzen und Insekten ab. Ein internationales Forschungsteam hat nun den jährlichen Beitrag von Totholz zum globalen Kohlenstoffkreislauf ermittelt und erstmals die Bedeutung von Insekten beim Holzabbau quantifiziert. Dazu hat das Team an 55 Wald-Standorten auf sechs Kontinenten Hölzer von über 140 Baumarten ausgelegt, um den Einfluss des Klimas auf die Abbaugeschwindigkeit zu messen. „Aus dem Experiment konnten wir modellieren, in welchem Ausmaß Totholz am globalen Kohlenstoffkreislauf beteiligt ist“, sagt Rupert Seidl, Professor für Ökosystemdynamik und Waldmanagement an der der TUM. „Demnach werden jährlich 10,9 Gigatonnen Kohlenstoff weltweit aus Totholz freigesetzt. Ein Teil des Kohlenstoffs geht dabei in den Boden, während ein anderer Teil in die Atmosphäre freigesetzt wird. Die aus Totholz freigesetzte Menge entspricht rund 115 Prozent der Emissionen aus fossilen Brennstoffen“, ergänzt Dr. Werner Rammer, Wissenschaftler an der TUM, der die globalen Berechnungen federführend durchgeführt hat. „Mit 93 Prozent tragen die Tropenwälder auf Grund ihrer hohen Holzmasse in Kombination mit schnellen Abbauprozessen überproportional zu diesem Ergebnis bei, sagt PD Dr. Sebastian Seibold, Erstautor der in Nature erschienen Studie.

Quelle: TUM

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01. Sep 2021

Satelliten messen Trockenstress bei Pflanzen

Landwirtschaftliche Flächen, vom Satelliten aus mit der Wärmebildkamera betrachtet. Grafik: ConstellR

Mit einem Satellitensystem, das den Trockenstress von Pflanzen misst, haben zwei Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, jetzt das Spin-off ConstellR gegründet. Die Technologie ermöglicht es der Landwirtschaft, die Bewässerung der Anbauflächen zu optimieren und damit den Ernteertrag zu steigern. Das erste Sensorsystem startet Anfang 2022 ins All, um an Bord der Internationalen Raumstation ISS installiert zu werden.

Quelle: Fraunhofer

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01. Sep 2021

Welche Kartoffel trotz Phosphormangel gedeiht

Mehrere Speise- und Stärkekartoffel-Sorten wurden bei unterschiedlichen Boden-Phosphorgehalten im Gefäßversuch angebaut und analysiert. Foto: Leangsrun Chea

Für den Kartoffelanbau ist es herausfordernd, die richtige Düngermenge zu finden, da Kartoffeln aufgrund ihrer schwachen Wurzelsysteme einen hohen Bedarf an Phosphor haben, Dünger jedoch knapp und teuer ist. Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat untersucht, wie sich eine eingeschränkte Phosphorversorgung auf die Nutzungseffizienz der Pflanzen und die Qualität der Kartoffelknollen auswirkt. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Frontiers in Plant Science erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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30. Aug 2021

Unterwegs für Moor und Klima: Greifswalder Paludi-Tiny House auf Roadshow

Paludi-Tiny House. Foto: Thorsten Galke

Am 3. September 2021 startet das Paludi-Tiny House des Greifswald Moor Centrum (GMC) zu einer zweiwöchigen Tour durch Norddeutschland. An sieben Stationen zeigt es, was sich aus Moorpflanzen bauen lässt. Im Tiny House steckt Rohrkolben in der Wand, Schilf im Schallschutz und Erle in den Paneelen. Das kleine Haus ist unterwegs für eine große Idee: für mehr nasse Moore, denn diese sind extrem gut für den Klimaschutz und für eine nachhaltige Bioökonomie.

Quelle: Uni Greifswald

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27. Aug 2021

Seltene Gersten-Mutation mit Potenzial

Sieben Tage alte Gerstenwurzeln der Mutante egt2 wachsen strikt nach unten, also hypergravitrop (links). Wurzeln ohne die egt2-Mutation wachsen in die Breite und erschließen dadurch ein größeres Erdvolumen auf der Suche nach Nährstoffen (rechts). Aufnahmen: Gwendolyn Kirschner

Wie wichtig das Wurzelsystem für die Höhe landwirtschaftlicher Erträge ist, wird häufig unterschätzt. Ob Wurzeln effektiv an Wasser und Nährstoffe herankommen, entscheidet auch darüber, wie widerstandsfähig wichtige Kulturpflanzen gegenüber Dürre und Klimawandel sind. Forschende der Universitäten Bonn und Bologna (Italien) haben eine Mutante in Gerste entdeckt und beschrieben: Ihre Wurzeln wachsen deutlich steiler nach unten als normalerweise. Diese Entdeckung bietet potenziell einen Ansatzpunkt für die Züchtung dürreresistenterer Sorten. Die Studie ist nun in PNAS erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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26. Aug 2021

Baubotanik: „Wir spielen Ping-Pong mit dem Baum“

So baut das TUM-Team mit lebenden Werkstoffen. Foto: Ferdinand Ludwig, TUM

Mehr Grün in der Stadt sorgt für Abkühlung. Baubotanikerinnen und Baubotaniker an der Technischen Universität München (TUM) wollen mit Bäumen die gebaute Umwelt auf neue Art funktionell ergänzen. Sie setzen Bäume als Stützen eines Pavillons, eines Balkons oder zur Klimatisierung an Hausfassaden ein. Im Interview erklärt Prof. Ferdinand Ludwig, wie mit Hilfe digitaler Werkzeuge Wachstumsprozesse von Pflanzen mit architektonischen Bauplänen verwoben werden können.

Quelle: TUM

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26. Aug 2021

Zukunftskonzept Botanischer Garten Berlin: Mehr Garten, mehr Museum, mehr Wissen

Der Botanische Garten Berlin präsentiert sein Zukunftskonzept für die kommenden zehn Jahre: Mit der Marke BO Berlin –   Internationales Wissenszentrum der Botanik unterstreicht er seine Bedeutung als einzigartiger Ort der Wissensgenerierung und -vermittlung. „Wir bewahren Wis-sen, wir mehren Wissen und wir teilen es mit der Welt. Im globalen Netzwerk als Knotenpunkt der Biodiversitätsforschung. Und in Berlin als Forum für Natur-Erlebnisse“, so Prof. Dr. Thomas Borsch, Direktor des Botanischen Gartens Berlin. Das Zukunftskonzept 2021-2030 umreißt die strategischen Vorhaben und zukünftigen Angebote in Garten, Museum sowie Wissenschaft und Forschung.  

Details: FU Berlin

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26. Aug 2021

Neue Online-Karten: Welche Baumarten wo in der Schweiz wachsen können

Wo wachsen ökologisch wertvolle oder seltene Baumarten wie Eichen oder Eiben? Wo gibt es viele Heidelbeeren – und damit gute Auerhuhn-Lebensräume? Die Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) hat erstmals hochaufgelöste Online-Karten entwickelt, mit denen solche Fragen für 56 Gehölzarten des Schweizer Waldes flächendeckend beantwortet werden können.

Quelle: WSL

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26. Aug 2021

Hohe Kohlenstoff-Speicherung in afrikanischen Bergwäldern

Nebelwald am Kilimanjaro. Foto und (c): Andreas Hemp

Die tropischen Bergwälder Afrikas speichern in ihrer oberirdischen Biomasse mehr Kohlenstoff pro Hektar als alle anderen tropischen Wälder der Erde. Sie leisten mit dieser hohen Speicherkapazität einen großen Beitrag zum Klimaschutz - in einer Größenordnung, die vom Weltklimarat IPCC bisher erheblich geringer veranschlagt wurde. Zu diesem Ergebnis kommt eine in Nature veröffentlichte Studie eines internationalen Forschungsrnetzwerks, das mit Nachdruck zum Erhalt dieser kohlenstoffreichen Ökosysteme aufruft. Dr. Andreas Hemp von der Universität Bayreuth und sein Team haben in diesem Rahmen die Kohlenstoff-Vorräte in den Bergwäldern am Kilimanjaro untersucht.

Quelle: Uni Bayreuth

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24. Aug 2021

Wie sich die ersten Wurzeln vor mehr als 400 Millionen Jahren entwickelten

Künstlerische Rekonstruktion der fossilen und inzwischen ausgestorbenen Art Asteroxylon mackiei Grafik und (c): Matt Humpage

Die erste 3D-Rekonstruktion einer Pflanze aus dem Devon hat ein Forschungsteam realisiert, die ausschließlich auf fossilen Belegen beruht. Die Ergebnisse von Forschenden des Wiener Gregor Mendel Instituts für Molekulare Pflanzenbiologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (GMI), der Universität Edinburgh und der Universität Oxford zeigen, dass das Auftreten verschiedener Achsentypen an den Verzweigungspunkten zur weiteren Diversifizierung führte, kurz nachdem sich die Landpflanzen vor etwa 400 Millionen Jahren entwickelt hatten. Die Ergebnisse wurden nun im Journal eLife veröffentlicht.

Quelle: GMI

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23. Aug 2021

Fichten- und Tannenwirtschaftswälder durch den Waldbau auf Trockenheit vorbereiten

Gemischter Weisstannen- und Fichtenbergwald auf 1020 Metern Höhe in einem der Studiengebiete. Foto: Alessandra Bottero

In Mitteleuropa werden Trockenzeiten mit dem Klimawandel häufiger, doch manche heutigen Wälder können schlecht damit umgehen. Daten eines 30-jährigen Experiments zeigen nun, wie anfällig Fichten- und Tannenwirtschaftswälder auf Dürre sind. Der Waldbau kann aber ihre Resilienz gegen Trockenheit erhöhen, das heisst, wie rasch und gut sie sich davon erholen können. Dies berichtet ein von der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) geleitetes Forschungsteam im Fachjournal Global Change Biology.

Quelle: WSL

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16. Aug 2021

Paprika ist ein frühes Beispiel des globalen Handels

Die Forschenden erzeugten einen hochauflösenden genetischen Fingerabdruck von mehr als zehntausend Paprika-Proben (Capsicum spp.) aus internationalen Genbanken und nutzen diese Daten, um die Geschichte dieses Gewürzes zu untersuchen. Aufnahme: Ilan Paran, IPK Leibniz-Institut

Genetische Daten aus Genbanken belegen, dass Paprika dank einiger vorteilhafter Eigenschaften bereits früh von Handeltreibenden in weiten Teilen der Welt vertrieben wurde. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie eines internationalen Teams, an der Forschende des IPK-Leibniz-Instituts maßgeblich beteiligt waren und deren Ergebnisse in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht wurden. Sie ist eines der ersten Beispiele für globalisierten Handel, nicht zuletzt wegen ihrer Charakteristika: leicht zu produzieren, zu konservieren und einfach in getrockneter Form zu transportieren; zudem wird Paprika nur in sehr kleinen Mengen zum Würzen von Speisen benötigt. Das meldet das Leibniz-Institut beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: IPK beim idw

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16. Aug 2021

Bakteriengift macht Grünalge Chlamydomonas blind

Grünalgen verlieren fast vollständig die Farbe, wenn ihnen die tödlichen Bakterien zugesetzt wurden. Foto: Foto: Jens Meyer, Uni Jena

Forschende der Universität Jena entdeckten ein Bakteriengift, das die Farb­pigmente im Augenfleck der einzelligen Grünalgen Chlamydomonas reinhardtii zerstört. Zusammen mit einer weiteren giftigen Substanz machen die Bak­terien der Art Pseudomonas protegens die beweglichen Grünalgen damit nicht nur orientierungs- und bewegungslos, sondern schicken sie in den sicheren Tod. Dem Gift mit Namen „Protegencin“ kam das Forschungsteam mit Hilfe der Raman-Spektroskopie und der Naturstoffforschung auf die Spur. Ihre Studienergebnisse veröffentlichen die Forschenden in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins PNAS.

Quelle: Uni Jena

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12. Aug 2021

Jahresversammlung der Leopoldina zum Thema Biodiversität

Der Rückgang der Artenvielfalt ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit. Die Aussterberaten haben sich stark erhöht, viele Pflanzen- und Tierarten drohen unwiederbringlich verloren zu gehen. Das hat Konsequenzen – etwa im Agrar- und Ernährungsbereich sowie für den Klimaschutz. Über die Bedeutung der biologischen Vielfalt und wie diese künftig erhalten werden kann, diskutieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf der Jahresversammlung 2021 der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina am  24. und 25. September 2021. Die wissenschaftliche Koordination der im Hybridformat geplanten Veranstaltung in Halle (Saale) und online hat Leopoldina-Mitglied und Biologe Prof. Dr. Ulf-Ingo Flügge übernommen, unserer Ehrenmitglied und früherer Präsident.

Quelle: Leopoldina

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12. Aug 2021

Genaue Methode zur Bestimmung aktiver Gene

Die Vielzahl der verschiedenen Sequenzen, zu welchen die Transkriptionsfaktoren binden und welche das von der Forschungsgruppe beschriebene Cistrom des Mais ausmachen. Grafik: Thomas Hartwig, HHU

Ein Konsortium von deutschen und US-Forschenden unter Beteiligung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtung Köln (MPIPZ) entwickelte eine Methode, die in einer einzigen Analyse alle Bereiche des aktiven Genoms bestimmen kann. Sie stellen ihre Ergebnisse anhand der Nutzpflanze Mais in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift PLoS Genetics vor.

Quelle: HHU

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12. Aug 2021

500 Millionen Messwerte: wie arktisch-alpine Pflanzen auf die Globale Erwärmung reagieren

Die Zwergbirke (hier mit rötlich gefärbten Blättern) könnte vom Klimawandel profitieren. Foto und (c): Roland Pape, University of South-Eastern Norway

Es ist die bislang umfassendste Studie ihrer Art: Forschende der Universität Bonn und der University of South-Eastern Norway haben untersucht, wie zwei charakteristische arktisch-alpine Pflanzenarten auf die Globale Erwärmung reagieren. Dazu haben sie fast 500 Millionen eigene Messdaten aus der Gebirgsregion Norwegens ausgewertet. Die Analysen zeigen, dass mögliche Konsequenzen des Klimawandels extrem stark von dem individuellen Standort der Pflanzen abhängen und vor allem laubwerfende Arten von einer Erwärmung profitieren werden. Als Folge würde sich der Trend zur Vergrünung der arktisch-alpinen Regionen weiter verstärken. Die Studie erscheint in der Fachzeitschrift Ecosphere.

Quelle: Uni Bonn

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11. Aug 2021

Mais-Anbau nachhaltiger gestalten und Stickstoff-Bedarf ermitteln

Der Praxis eine bessere Abschätzung des Stickstoff-Bedarfes von Mais und des Stickstoff-Angebotes im Boden an die Hand geben zu können, ist Ziel des Projektes NEffMais. Die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR) fördert das Projekt „Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der N-Effizienz im Maisanbau (NEffMais)“ mit 1,2 Millionen Euro. Die Projektkoordination unterliegt der Abteilung Acker- und Pflanzenbau der Agrar- und Ernährungswissenschaftlichen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und wird von Professor Henning Kage geleitet.

Quelle: CAU

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10. Aug 2021

Ertragssteigerung im Trocken-Reisanbau

Wurzelsystem einer Reispflanze. Foto: Dr. Maire Holz

Die Mehrheit der weltweiten Reis-Ernte wird als Nassreis angebaut, also auf überfluteten Feldern. Das birgt Vorteile, erzeugt aber hohe Methan-Emissionen und verbraucht viel Wasser. Trocken-Reisanbau, sprich der Anbau von Reis auf nicht gefluteten Feldern, könnte eine klimafreundliche Alternative zum Nassreisanbau sein, liefert bisher aber weniger Erträge. Ein neues internationales Verbundprojekt unter Koordination des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) untersucht nun, wie die Erträge gesteigert werden könnten. Gefördert wird das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Quelle: ZALF

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10. Aug 2021

Landnutzung als Bedrohung und Chance für Hummeln

Eine Helle Erdhummel (Bombus lucorum) besucht eine Distel am Kreuzeck, Garmisch-Partenkirchen. Bei vielen europäischen Hummelarten sinken aktuell die Populationen. Foto: Penelope Whitehorn, KIT

Änderungen der Landnutzung verstärken für Hummeln die Risiken, denen sie durch den Klimawandel ausgesetzt sind. Ein intelligentes Landmanagement dagegen könnte einige Arten stabilisieren, die einen wesentlichen Beitrag zur Bestäubung von Nutzpflanzen leisten. Das zeigen Langzeitsimulationen, die Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Partnern aus Italien durchgeführt haben. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Global Change Biology veröffentlicht.

Quelle: KIT

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09. Aug 2021

Geht Hopfen gestärkt aus einem vorhergehenden Befall mit Spinnmilben hervor?

Maria Obermaier und Dr. Florian Weihrauch. Foto: Birgit Gleixner, LfL

Die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) forscht seit Juni diesen Jahres an einer neuen Strategie gegen die im Hopfen gefürchtete Spinnmilbe. In einem fünfjährigen Forschungsvorhaben stehen über 450.000 Euro von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) zur Verfügung, um zukünftig im Idealfall gar keinen chemischen Pflanzenschutz mehr gegen diesen wichtigsten Schädling des Hopfens einzusetzen. Der Hopfenforscher Dr. Florian Weihrauch und seine Kollegin Maria Obermaier wollen dabei belegen, dass Hopfenpflanzen, die einmal einen starken Befall mit Spinnmilben durchgemacht haben, in den Folgejahren eine individuelle Widerstandskraft aufgebaut haben.

Quelle: LfL

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09. Aug 2021

Überlebensstrategie hungernder Bäume: die kritische Rolle der Energievorräte

Experimenteller Aufbau des CO2-Hungerexpriments an den jungen Fichten. Foto: MPI-BGC

Bei extremem Klima können Pflanzen nicht ausreichend energiereiche Kohlenstoff-Verbindungen durch Photosynthese herstellen. Sie sind dann auf Reserven angewiesen. Diese werden nach bisherigen Erkenntnissen aber nur gebildet, wenn genug Photosyntheseprodukte vorhanden und Wachstumsvorgänge abgedeckt sind. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie fanden nun heraus, dass Bäume auch während langer Hungerphasen weiterhin Reserven bilden. Dabei verzichten sie darauf, weiter zu wachsen und verdauen sogar eigene energiereiche Bestandteile. Mit dem neuen Wissen können Modelle verbessert werden, die das Schicksal der Wälder vor dem Hintergrund des Klimawandels vorhersagen.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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06. Aug 2021

Die „Phytoplanktonfabrik“ – vom Nährstoff zum Algenwachstum

Phytoplankton aus dem Südlichen Ozean. Aufnahme: Jeff McQuaid

Eine internationale Studie unter Beteiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel gibt neue Einblicke in die komplexen biogeochemischen Prozesse an der Basis des marinen Ökosystems. Forschende der Dalhousie University, der University of Liverpool, des GEOMAR und der Scripps Institution of Oceanography haben ein neues Modell für die Untersuchung des Phytoplanktonwachstums im Meer entwickelt. Das Modell wurde mit metaproteomischen und Umweltdaten gekoppelt, um genaue Vorhersagen z. B. über die Wachstumsraten des Phytoplanktons im Südlichen Ozean zu ermöglichen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass kumulative zelluläre Kosten bestimmen, wie Umweltbedingungen das Wachstum von Phytoplankton verändern“, resümiert Professor Dr. Eric Achterberg, Co-Autor der Studie vom GEOMAR zur Studie mit dem Titel Cellular costs underpin micronutrient limitation in phytoplankton, die in der Fachzeitschrift Science Advances erschien.

Quelle: GEOMAR

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05. Aug 2021

Nachhaltigkeits-Bewertung landschaftlicher Systeme

Durchschnittlich um 20 Prozent sind die Erträge im ökologischen Landbau geringer als im konventionellen Landbau. Dafür schneidet die biologische Landwirtschaft hinsichtlich ökologischer Indikatoren wie etwa der Bodenfruchtbarkeit, des Schutzes von Biodiversität und Gewässern vor Stickstoffeinträgen deutlich besser ab. Zu diesem Urteil kommt der Bericht „Nachhaltigkeitsbewertung landwirtschaftlicher Systeme - Herausforderungen und Perspektiven“ (19/31714), den das Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) vorgelegt hat. Im Auftrag des Ausschusses für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung hat es darin Stand und Perspektiven der Nachhaltigkeitsbewertung landwirtschaftlicher Systeme beleuchtet.

Quelle: Heute im Bundestag (hib)

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05. Aug 2021

Zum Nachweis genomeditierter Lebens- und Futtermittel

Nachweismethoden für genomeditierte Lebens- und Futtermittelprodukte pflanzlichen Ursprungs können für die Marktzugangskontrollen nur dann eingeführt werden, wenn deren genetische Veränderung bekannt und auch bisher einzigartig ist. Unbekannte Produkte können unter den bisherigen technischen Voraussetzungen nicht nachgewiesen werden, heißt es in einer Antwort (19/31759) der Bundesregierung auf eine Kleine Anfrage (19/31255) der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen. Dies stelle ein Problem bei der Durchsetzung des Urteils des Europäischen Gerichtshofs (EuGH) vom 25. Juli 2018 dar.

Quelle: Heute im Bundestag (hib)

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05. Aug 2021

Globales Pflanzenwachstum leidet vermehrt durch Klimaextreme

Veränderungen der Auswirkung von Dürreereignissen auf die Pflanzenproduktion im Zeitraum 2000-2016 im Vergleich zur Periode 1982-1998. Grafik: Uni Augsburg

Klimaextreme wie Dürren und Hitzewellen führen zu geringerem Pflanzenwachstum (Primärproduktion). Somit wird weniger CO2 aus der Atmosphäre gebunden. Eine Studie unter der Leitung von Forschenden der Universität Augsburg zeigt, dass insbesondere in den nördlichen Breitengraden im Vergleich von 1982-1998 zu 2000-2016 negative Extreme des Pflanzenwachstums um 10,6 Prozent zugenommen haben. Die Ergebnisse im Fachjournal Nature Climate Change verdeutlichen negative Auswirkungen auf die Aufnahme von CO2 durch Pflanzen sowie auf die Landwirtschaft die Folgen sind.

Quelle: Uni Augsburg

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04. Aug 2021

Kabinett beschließt Rechenschaftsbericht 2021 zur Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt

Trotz vielfacher Gegenmaßnahmen, die die Bundesregierung im Rahmen der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt bereits beschlossen und umgesetzt hat, besteht weiter großer Handlungsbedarf, um den Verlust der biologischen Vielfalt in Deutschland zu stoppen. Dies ist das Ergebnis des vom Bundesumweltministerium (BMU) vorgelegten Rechenschaftsberichts 2021 zur Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt (NBS), den die Bundesregierung heute beschlossen hat. Die Naturschutzfinanzierung wurde in den vergangenen Jahren kontinuierlich aufgestockt, insbesondere für Maßnahmen zum Insektenschutz und das Bundesprogramm Biologische Vielfalt. In dem umfassenden Bericht legt die Bundesregierung wie in jeder Legislaturperiode dar, mit welchen Maßnahmen sie die biologische Vielfalt in Deutschland erhält und schützt.

Quelle: BMU

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03. Aug 2021

Biodiversitäts-freundliche Landschaften jenseits des Öko-Landbaus

Ein Mosaik aus natürlichen Lebensräumen und kleinräumigen und vielfältigen Anbauflächen sind laut den Autorinnen und Autoren sowohl in der konventionellen als auch in der ökologischen Landwirtschaft der Schlüssel, um Artenvielfalt zu fördern. Foto: Tibor Hartel

Ist der ökologische Landbau die grundlegende Alternative zur konventionellen Landwirtschaft, um die Biodiversität in Agrarlandschaften zu fördern? Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen stellt dies in Frage. Ein landschaftliches Mosaik aus natürlichen Lebensräumen und kleinräumigen und vielfältigen Anbauflächen sind laut den Autorinnen und Autoren sowohl in der konventionellen als auch in der ökologischen Landwirtschaft der Schlüssel, um Artenvielfalt großflächig zu fördern, wie das Team in der Fachzeitschrift Trends in Ecology and Evolution berichtet.

Quelle: Uni Göttingen

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03. Aug 2021

Naturnahe Kleinstrukturen ergänzen Blühstreifen beim Schutz von Bestäubern

Vivien von Königslöw fängt die Bienen und Schwebfliegen bei der Bestäubung mit einem Kescher, um sie besser bestimmen zu können. Foto: Vivien von Königslöw, Uni Freiburg

Die von Blumen bedeckten Ränder an Ackern blühen typischerweise zwischen Mitte Mai und Mitte August. Um Bestäuberinsekten in der Agrarlandschaft das ganze Jahr über zu unterstützen, sind ergänzende Lebensräume notwendig. Naturnahe Kleinstrukturen, wie beispielsweise Gräben, Böschungen, Hecken oder überwachsene Zäune könnten eine solche Ergänzung darstellen. Das zeigen Forschende aus Freiburg, die über zwei Jahre hinweg Blühstreifen sowie naturnahe Kleinstrukturen im Bodenseegebiet untersucht haben, wo aufgrund des großflächigen Obstanbaus ein besonderes Interesse an bestäubenden Insekten besteht. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscherinnen um Vivien von Königslöw, Dr. Anne-Christine Mupepele und Prof. Dr. Alexandra-Maria Klein in der Fachzeitschrift Biological Conservation.

Quelle: Uni Freiburg

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03. Aug 2021

Mehr Vielfalt auf Tellern und Feldern

Prof. Brigitte Poppenberger (re.) und ihre Doktorandin Adebimpe Adedeji-Badmus umgeben von Ebolo-Pflanzen in einem Gewächshaus der TUM School of Life Sciences. Foto: A. Heddergott, TUM

Als Beitrag zur Nahrungsmittelsicherheit und -vielfalt in Subsahara Afrika soll ein dort vorkommendes vitamin- und mineralstoffreiches Blattgemüse in Kultur genommen werden. Derzeit enthalten die Pflanzen allerdings noch hochgiftige Stoffe, die krebserregend und leberschädigend sind, wie ein Forschungsteam um Brigitte Poppenberger von der TU München (TUM) zusammen mit Forschenden aus Nigeria im Fachjournal Frontiers in Plant Science gezeigt hat. Ziel der Forschenden ist es jetzt, toxinfreie Sorten zu züchten, um die Pflanze gefahrlos nutzen zu können.

Quelle: TUM

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03. Aug 2021

Raps-Kohlhernie mittels Pilzen in Schach halten

Mit Kohlhernie befallenen Pflanzen haben knollenartig verdickte Wurzeln. Foto: Jutta Ludwig-Müller, TU Dresden

An biologischen Methoden zur besseren Kontrolle der verbreiteten Pflanzenkrankheit Kohlhernie (auch Klumpfußkrankheit) bei Raps haben Teams in einem gemeinsamen Projekt geforscht unter Leitung von Jutta Ludwig-Müller, Professorin für Pflanzenphysiologie an der TU Dresden, und Dr. Nazanin Zamani-Noor, vom Julius- Kühn-Institut (JKI) Braunschweig. Dabei konnten sie durch die Zugabe des Pilzes Acremonium alternatum eine Erhöhung des Frischgewichts bei infizierten Pflanzen beobachten. Dies ist ein vielversprechendes erstes Ergebnis für die Agrarwirtschaft. Kohlhernie, eine typische Fruchtfolgekrankheit, wird vom Erreger Plasmodiophora brassicae hervorgerufen, dessen Dauersporen bis zu 20 Jahren im Boden überdauern können. Auch der Anbau resistenter Sorten verspricht oft nur eine kurzzeitige Entlastung. Dr. Susann Auer stellt in einem 3,5-Minuten-Video die gefürchtete Erkrankung der Pflanze vor (siehe bei YouTube). Der Abschlussbericht des von der Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen e.V. (UFOP) geförderten Projekts ist nun bei UFOP veröffentlicht (siehe: pdf-Datei).

Quelle: TU Dresden

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03. Aug 2021

KI gegen Unkräuter

Drohnenflug mit Kamera über ein Weizenfeld im Fieldlab for Digital Agriculture des ATB am Standort Marquardt. Foto: Michael Schirrmann, ATB

Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) sollen Drohnen künftig präzise Informationen zum Auftreten von Unkräutern in Getreidebeständen liefern, um durch mehr Präzision im Pflanzenschutz Umweltwirkungen zu reduzieren und die Biodiversität auf dem Feld zu verbessern. Das Projekt weed-AI-seek unter Koordination des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB) zielt dabei auf ein intelligentes Monitoring- und Mapping-System, bei dem die Echtzeiterfassung der Unkrautverteilung in Getreidebeständen im Vordergrund steht. Das Projekt BETTER-WEEDS unter Koordination des Julius-Kühn-Instituts (JKI) setzt auf die Anwendung von KIs für ein umweltgerechtes Unkrautmanagement auf Basis einer wissensbasierten Standortanalyse.

Quelle: ATB

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03. Aug 2021

Waldbericht 2021: Massive Schäden in Deutschlands Wäldern

Die Folgen des Klimawandels haben in den vergangenen Jahren deutliche Spuren in Deutschlands Wäldern hinterlassen. Die starken Stürme in den Jahren 2017 und 2018, die extreme Dürre und Hitzewellen in den Jahren 2018 bis 2020 sowie die massenhafte Vermehrung von Borkenkäfern haben zu massiven Waldschäden geführt, heißt es in einer Unterrichtung der Bundesregierung (19/31700) zum Waldbericht 2021.

Quelle: Heute im Bundestag (hib)

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02. Aug 2021

Bergwälder im Treibhaus - Forschung zu Klimawandel und Artenvielfalt

Subalpine Fichtenwälder, wie hier im Naturwaldreservat Wettersteinwald, gelten als besonders anfällig gegenüber den Folgen des Klimawandels. Foto: LWF

Im Alpenraum erwarten Forschende eine doppelt so hohe Erwärmung durch den Klimawandel wie im Flachland. Um die zu erwartenden massiven Auswirkungen des Klimawandels auf die Bergwaldökosysteme und ihre Lebensgemeinschaften zu erfassen, haben die Klimaexpertinnen und -Experten der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) ein neues Forschungsprojekt gestartet. Es soll bereits ablaufende Entwicklungen aufzeigen, bewerten und zukünftige Veränderungen der Wälder und ihrer Diversität voraussagen. Weiterhin sollen Informationen darüber liefern, wie Struktur und Artenzusammensetzung der Bergwälder durch die klimatischen Veränderungen beeinflusst werden. Dabei gewinnen die Forschenden detaillierte Informationen über die Zusammensetzung und die Struktur der Wälder sowie die darin lebenden Tier- und Pflanzenarten. „Kennt man die Zusammenhänge zwischen dem Vorkommen der Arten auf der einen und den Klimaparametern auf der anderen Seite, können mögliche klimabedingte Änderungen in der Artenzusammensetzung vorausgesagt werden.“, sagen die Projektleiter Dr. Thomas Kudernatsch und Markus Blaschke.

Quelle: LWF

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02. Aug 2021

Digitale Sequenz-Informationen müssen frei verfügbar bleiben

Unter der Überschrift „Digitale Sequenzinformationen als Gemeingut erhalten“ haben 350 europäische Institutionen bzw. Einzelwissenschaftler und Einzelwissenschaftlerinnen kürzlich eine Stellungnahme lanciert, an der auch der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) beteiligt ist, zu dem auch die DBG zählt. Die Unterzeichnenden sind besorgt, dass Einschränkungen des offenen Austausches von Digitalen Sequenzinformationen (DSI) die Grundlagenforschung behindern, Maßnahmen zum Biodiversitätsschutz beeinträchtigen und Innovationen hemmen könnten. Letzteres wäre vor allem in Hinblick auf diejenigen Forschungen und Technologien fatal, die sich mit Herausforderungen in den Bereichen Ernährungssicherheit, Gesundheit, Biodiversitätsverlust und Klimawandel befassen. Beeinträchtigungen in diesem Bereich würden den Fortschritt bei der Umsetzung der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) untergraben. Vor diesem Hintergrund sollten DSI offen zugänglich bleiben, was einen gerechten Vorteilsausgleich nicht ausschließt. Die Stellungnahme empfiehlt den politischen Entscheidungsträgern daher, multilaterale Ansätze zu verfolgen, die durch internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit ergänzt werden sollen.

Quelle: VBIO

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29. Jul 2021

Teure Invasion: Nicht-heimische Arten verursachten Kosten von über 116 Milliarden Euro in EU

Senckenberg-Wissenschaftler*innen haben gemeinsam mit einem internationalen Team die durch invasive Arten entstandenen Kosten in Europa und Deutschland untersucht. In ihren heute im Fachjournal NeoBiota erscheinenden Studien zeigen sie, dass in den europäischen Ländern im Zeitraum 1960 bis 2020 Schäden von mehr als 116,61 Milliarden Euro durch nicht-heimische Arten entstanden sind, wie z.B. durch das Beifußblättrige Traubenkraut Ambrosia artemisiifolia, Wanderratten oder den Asiatischen Eschenprachtkäfer. In Deutschland sind es für denselben Zeitraum geschätzte 8,21 Milliarden Euro. Die Ausgaben verzehnfachten sich laut den Forschenden in jeder Dekade – zudem seien die realen Kosten wahrscheinlich um ein Vielfaches höher.

Quelle: Senckenberg

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28. Jul 2021

Biomarker für den Eichenwickler trotzenden Eichen entdeckt

Eichenwicklerlarve in einem Eichenblatt. Foto: Hilke Schröder, Thünen-Institut

In den Blättern der Stieleiche haben Forschende Biomarker entdeckt, die dem Eichenwickler widerstehen. Damit lässt sich zum einen vorhersagen, wie anfällig bestimmte Waldgebiete für einen Befall des Eichenwicklers sind, zum anderen können bei Aufforstungen gezielt widerstandsfähige Jungpflanzen herangezogen werden. Das berichten die Forschenden des Thünen-Instituts für Forstgenetik in Großhansdorf und des Helmholtz-Zentrums München, Abteilung für Experimentelle Umweltsimulation im Fachmagzin New Phytologist.

Quelle: Thünen-Institut

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27. Jul 2021

Neues Forschungszentrum „Umwelttechnikum“

Der Klimawandel stellt Umweltwissenschaftler*innen vor viele drängende Fragen: Welche Wechselwirkungen bestehen zwischen Pflanzen, Boden, Atmosphäre? Wie verändern sich wichtige Prozesse wie Photosynthese oder Wasserflüsse? Wann erreichen Waldökosysteme ihre Kipppunkte? Die Eva Mayr-Stihl Stiftung unterstützt die Suche nach Antworten und fördert daher den Bau des Umwelttechnikums, eines forst- und umweltwissenschaftlichen Experimental-Forschungszentrums an der Universität Freiburg.

Quelle: Uni Freiburg

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26. Jul 2021

EU-Kommission stärkt Europäischen Forschungsraum

Mit einem Pakt für für Forschung und Innovation hat die Kommission am 16. Juli einen Vorschlag für eine Empfehlung des Rates in Europa angenommen. Der Vorschlag für den Pakt definiert gemeinsame Maßnahmen zur Unterstützung des Europäischen Forschungsraums (EFR), legt die Ziele für Investitionen und Reformen fest. Er bildet auch die Grundlage für eine EFR-Plattform, die die Koordinierung auf Ebene der EU und der Mitgliedstaaten vereinfachen soll und es den Mitgliedstaaten möglich macht, sich über bewährte Verfahren bei ihren Reform- und Investitionsansätzen auszutauschen. Um einen wirkungsvollen EFR zu gewährleisten, sollen vor allem Forschungs- und Innovationsakteuren in den Pakt eingebunden werden. Das berichtet der VBIO und verweist auf das Original-Dokument (pdf).

Quelle: VBIO

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26. Jul 2021

Pflanzen haben ein molekulares „Gedächtnis“

Arabidopsis-Keimlinge mit Priming bei moderaten Temperaturen und folgendem Hitzestress (44°C, links) im Vergleich zu Keimlingen mit Hitzestress ohne Priming (rechts). Aufnahme: Justyna Jadwiga Olas

Wie das Spross-Scheitel-Meristem auf Hitzestress reagiert, haben Forschende rund um Bernd Müller-Röber am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) und an der Universität Potsdam untersucht. Wie sie herausfanden, entwickelte es ein Stress-Gedächtnis. Aufgrund dieser Erinnerungsfähigkeit ist es in der Lage, besser auf einen weiteren nachfolgenden Stressor zu reagieren und tödliche Stress-Ereignisse sogar zu überleben. Demnach generiert das Spross-Scheitel-Meristem mit seinen Stammzellen ein eigenständiges, starkes Hitzestress-Gedächtnis auf Transkriptionsebene, unabhängig von anderen benachbarten Zellen. In einer umfassenden Gen-Expressionanalyse konnte die Forschenden verantwortliche Gene des Hitzestress-Gedächtnisses identifizieren. „Im Vergleich zu anderen Organen, wie den Blättern, konnten wir zeigen, dass im Meristem eine unabhängige, gewebespezifische Regulation vorliegt. Sowohl die Komponenten, als auch die Geschwindigkeiten der einzelnen Reaktionen unterscheiden sich stark von den Reaktionen in anderen Organen“, beschreibt Justyna Jadwiga Olas, Erstautorin der im Mai erschienenen Studie im Fachjournal Molecular Plant, die die Forschenden heute der Öffentlichkeit vorstellten.

Quelle: MPI-MP

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23. Jul 2021

Abstracts bis 31. Juli für YOUMARES erwünscht

Vom 5. bis 7. Oktober 2021 findet die Jugendkonferenz Youmares (young marine reserachers) der Deutschen Gesellschaft für Meeresforschung unter dem Titel Heading towards a sustainable and clean Ocean in Hamburg auf dem Schiff Cap San Diego im hybrid-Modus statt. Die Deadline zur Anmeldung der Konferenz der DGM (Deutsche Gesellschaft für Meeresforschung) wurde auf den 31.7.2021 verlängert. Die digitale Teilnahme ist kostenfrei, wer im Präsenz dabei sein wird, trägt einen kleinen Kostenbeitrag von 20 Euro, da Verpflegung und Aufenthalt auf dem Schiff kostenfrei gestellt werden.

Zur Tagungswebsite

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23. Jul 2021

Leopoldina nimmt Pflanzenforscher als neues Mitglied auf

Prof. Dr. Nicolaus von Wirén. Foto: Andreas Bähring, IPK

Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina hat Prof. Dr. Nicolaus von Wirén, Leiter der Abteilung für Physiologie und Zellbiologie am IPK Leibniz-Institut, als neues Mitglied aufgenommen.

Quelle: IPK (pdf)

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22. Jul 2021

Chromosomen, Evolution und Pflanzenzüchtung

Die Studiengruppe Cytogenetics der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung e.V. (GPZ) veranstaltet vom 27. bis 28. September 2021 ein Treffen zum Thema Chromosome biology in the context of evolution and plant breeding am Naturkundemuseum Senckenberg in Görlitz. Beiträge und Anmeldungen sind bis 1. September 2021 möglich. Folgende Sessions sind geplant:

  • Evolution, environmental response and plasticity
  • Genome stability, nucleus and chromosome architecture
  • New tools, perspectives, and applications
  • Mitosis, Meiosis, gamete formation, polyploidy and apomixes

Wie die Organisatorin und der Organisator, Christiane Ritz (Görlitz) and Andreas Houben (Gatersleben), wissen lassen, wird die derzeit noch in Präsenz geplante Veranstatlung ins Virtuelle verlegt, sollten Pandemie-bedingte Einschränkungen nötig werden, dann werden angefallene Gebühren erstattet.

Details via IPK Gatersleben 

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Umweltministerium will Erhalt von artenreichen und klimastabilen Wäldern honorieren

Angesichts der Bedeutung von intakten Wäldern sowohl für das Klima, als auch für den Schutz der biologischen Vielfalt hat das Bundesumweltministerium (BMU) Eckpunkte für ein Umsteuern in der deutschen Waldpolitik und für eine Honorierung der vielfältigen Leistungen für den Erhalt artenreicher und naturnaher Ökosysteme vorgelegt. Zentrale Forderung ist, durch die Förderung von Maßnahmen im Wald gleichzeitig eine gezielte Lenkungswirkung für mehr Klima- und für den Biodiversitätsschutz zu erreichen.

Quelle: BMU

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21. Jul 2021

Hirse-Biodiversität verspricht nachhaltigere Landwirtschaft

Perlhirse-Sorten können unterirdische Modifikationen bewirken, um unter Stressbedingungen zu überleben und die Produktivität in der Trockenregion zu erhalten. Sie passen sich ihrer Umgebung also an – wahre Überlebenskünstler! Foto und (c): Arindam Ghatak und MOSYS Lab

Verschiedene Perlhirse-Sorten haben variable Strategien, um gegenüber Dürre resistenter zu agieren: Das Getreide verzögert dabei die so genannte Nitrifikation. Das schildert ein internationales Team von Wissenschafter*innen um den Molekularbiologen Wolfram Weckwerth von der Universität Wien im Fachjournal Biology and Fertility of Soils. Ein besseres Verständnis dieses Prozesses verspricht zukünftig eine Minderung der landwirtschaftlich erzeugten Stickstoff-Belastung.

Quelle: Uni Wien

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21. Jul 2021

Große Artenvielfalt sorgt im Grünland für effiziente Phosphor-Nutzung

Artenreiches Grünland beherbergt auch im Boden viele Arten von Mikroorganismen, die im Zusammenspiel mit den Pflanzen die knappe Ressource Phosphor effizient nutzen. Dies fand die Geoökologin Professorin Yvonne Oelmann der Universität Tübingen gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam heraus. Für die Landwirtschaft könnten die Erkenntnisse ein Anreiz sein, die Artenvielfalt zu fördern. Denn Phosphor wird ins Grünland vielfach als kostenintensiver Dünger eingebracht, dessen Einsatz sich durch die Förderung der ober- und unterirdischen Artenvielfalt reduzieren ließe. Die Forschungsergebnisse hat Oelmann in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Grundlage dieser Untersuchung sind das „Jena Experiment“ und die Biodiversitätsexploratorien, in denen Forschende verschiedener Fachgebiete die Auswirkungen der Artenvielfalt (Jena Experiment) in Kombination mit der Landnutzung (Biodiversitätsexploratorien) in Grünlandökosystemen erforschen.

Quelle: Uni Tübingen

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20. Jul 2021

Lebenslanges Biologie-Lernen ist essentiell – nicht-formale Bildungsangebote sicherstellen

Der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO e. V.) hat jüngst ein Positionspapier zu nicht-formalen Bildungsangeboten vorgelegt. Diese bilden eine zusätzliche Basis für die Entwicklung einer naturwissenschaftlichen bzw. biologischen Grundbildung. Um die entsprechenden Aktivitäten langfristig zu sichern, müssen sowohl die Bildungsinstitutionen selbst, als auch Politik und Förderinstitutionen gewisse Weichenstellungen vornehmen. Der Verband fordert insgesamt an fünf Stellschrauben zu drehen:

  • besserer Zugang zu nicht-formalen Bildungsangeboten
  • gesicherte Grundfinanzierung
  • Initiativen zur Fortbildung
  • Qualitätssicherungsmaßnahmen
  • stärkere Verzahnung der Angebote.

Quelle: VBIO

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16. Jul 2021

Europäischer Grüner Deal: Neue EU-Waldstrategie für 2030

Die Europäische Kommission hat heute die neue EU-Waldstrategie für 2030 angenommen, eine Leitinitiative des europäischen Grünen Deals, die auf der EU-Biodiversitätsstrategie für 2030 aufbaut. Die Strategie trägt zu dem vorgeschlagenen Maßnahmenpaket bei, mit dem die Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 55 % reduziert werden sollen und bis 2050 Klimaneutralität in der EU angestrebt wird. Sie trägt auch dazu bei, dass die EU ihrer Zusage nachkommen kann, den Abbau von CO2 durch natürliche Senken gemäß dem Klimagesetz zu beschleunigen. Auf ihrer Website gibt die Europäische Kommission Fragen und Antworten zur neuen EU-Waldstrategie für die Zeit nach 2020 (FAQ).

Quelle: EU Kommission

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15. Jul 2021

Mit DNA und Drohnen die Ernte retten

Eine Tabakpflanze (Nicotiana benthamiana), bei der ein sog. RUBY-Reporter eine Rotverfärbung der Blätter induziert hat. Foto: Wasim Djamriani, HHU

Das sechste Jahr in Folge haben sich Studierende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) zusammengefunden, um an „international Genetically Engineered Machine (iGEM)“ teilzunehmen, dem größten Wettbewerb im Bereich der synthetischen Biologie weltweit. Die Studierenden haben ein Jahr Zeit, um ein Projekt zu konzeptionieren, Gelder zu akquirieren und das Projekt umzusetzen. Ihr Motto dabei lautet: „Lokale Menschen lösen lokale Probleme“. Das diesjährige Team will ein System entwickeln, welches Stress in Pflanzen sowohl frühzeitig identifizieren als auch feststellen kann, woran die Pflanzen leiden. Landwirte können so wesentlich schneller Pflanzenschutzmaßnahmen einleiten, um ihre Felder effektiver zu schützen. Die gewonnenen „Stressdaten“ sollen zusätzlich maschinell ausgewertet werden, um unter anderem die Ausbreitung von Pflanzenkrankheiten besser vorhersehen zu können.

Quelle: HHU beim idw

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14. Jul 2021

In Extrem-Sommern trägt Forstwirtschaft zur Erwärmung der Wälder bei

Lichte Kiefernplantage in Brandenburg. Foto: Pierre Ibisch

Die forstliche Nutzung hat einen erheblichen Einfluss auf das Kühlungsvermögen von Wäldern und damit auch auf ihre Empfindlichkeit im Klimawandel. Das zeigen Forschende der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE), der Leuphana-Universität in Lüneburg und der Freien Universität Berlin in der Fachzeitschrift Ecological Solutions and Evidence  . Die für die Studie verantwortliche Wissenschaftlerin Jeanette Blumröder der HNEE stellt fest: „Ein stärkerer Holzeinschlag und eine entsprechend größere Öffnung des Kronendachs treiben die Höchsttemperaturen im Wald in die Höhe. Damit wächst auch die Vulnerabilität, also die Empfindlichkeit und Verletzlichkeit, der Wälder im Klimawandel."

Quelle: HNEE

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14. Jul 2021

GWAS: Mehr ist nicht immer besser

Rund 125 Millionen Basenpaare umfasst das Erbgut der Ackerschmalwand. Ein Team der Uni Würzburg hat sich jetzt drei Millionen davon genauer angesehen. Foto: Arthur Korte

Je mehr Exemplare man in einer genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) vergleicht, desto stärker sollten solche Verbindungen zwischen Genotyp und Phänotyp auffallen. Dass dem nicht so ist, zeigen Forschende um Arthur Korte, Juniorprofessur für evolutionäre Genomik an der Universität Würzburg, in der Fachzeitschrift Molecular Biology and Evolution. Dazu hatten sie fast 900 Arabidopsis-Pflanzen von ganz verschiedenen Standorten in Europa, von Südspanien bis Mittelschweden analysiert.

Quelle: Uni Würzburg

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14. Jul 2021

Mit KI künftigen Waldbränden auf der Spur

Wie zunehmende Waldbrände langfristig die Landschaft gravierend verändern, wird mittels KI untersucht. Foto und (c): Rupert Seidl, TUM

Mit steigenden Temperaturen nimmt das Risiko für verheerende Feuer in der Natur zu. Forschende der Technischen Universität München (TUM) nutzen Methoden der Künstlichen Intelligenz, um die langfristigen Auswirkungen von vermehrten Waldbränden auf Waldökosysteme abzuschätzen. In ihren Simulationen zeigen sie, wie sich der Yellowstone Nationalpark in den USA bis zum Ende des Jahrhunderts entwickeln könnte. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachmagazin Global Change Biology. Das Forschungsteam trainierte dazu ein tiefes neuronales Netzwerk (Deep Neural Network), das Verhalten eines komplexen Simulationsmodells möglichst gut zu imitieren. Das neuronale Netzwerk lernt dadurch, wie das Ökosystem auf verschiedene Umwelteinflüsse reagiert, kommt dabei aber mit einem Bruchteil der Rechenleistung aus, die für große Simulationsmodelle sonst aufgewendet werden müsste. „Wir können damit räumlich hoch aufgelöste Simulationen von Waldgebieten mit mehreren Millionen Hektar durchführen“, sagt Erstautor Dr. Werner Rammer.

Quelle: TUM

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12. Jul 2021

Neue Hecken schützen das Klima

Untersuchung einer Hasel-Hecke bei Nienburg/Saale, Sachsen-Anhalt. Foto: Sophie Drexler, Thünen-Institut

Eine auf Ackerland neu angepflanzte Hecke von 720 m Länge kann langfristig die gesamten Treibhausgas-Emissionen kompensieren, die ein Durchschnittsdeutscher innerhalb von 10 Jahren emittiert. Das zeigen Berechnungen in einer Meta-Studie, die am Thünen-Institut für Agrarklimaschutz in Braunschweig durchgeführt wurden. Durch die Einlagerung von Kohlenstoff in der Biomasse der Hecke und als Humus im Boden können neue Hecken Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre aufnehmen und klimaunschädlich machen. Allerdings sind nur Neu-Anpflanzungen klimawirksam, denn mit ihrer zunehmenden Biomasse erhöhen sie die Kohlenstoff-Speicherung in der Landschaft. Das berichten die Forschenden im Fachjournal Regional Environmental Change.

Quelle: Thünen-Institut

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12. Jul 2021

Transsexueller Seetang gibt Einblicke in die Mechanismen der Geschlechts-Differenzierung

Feminisierter männlicher Riesen-Tang (links) und männlicher Riesen-Tang (nicht feminisiert, rechts). Aufnahmen: MPI für Entwicklungsbiologie

Einen Stamm von Riesen-Tang, der genetisch männlich ist, aber phänotypisch als weiblich erscheint, haben Forschende am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und ihre Kollaborationspartner*innen im Fachmagazin New Phytologist beschrieben. Der Tang-Stamm trägt das männliche V-Chromosom, erscheint aber überraschenderweise vornehmlich weiblich – obwohl ihm das U-Chromosom dafür fehlt. „Der genetisch männliche Riesen-Tang ist fast ununterscheidbar von einem weiblichen, und vor allem kann er sich sogar durch Parthenogenese fortpflanzen, was normalerweise den Weibchen vorbehalten ist“, sagt Susana Coelho, Hauptautorin der Studie. Coelho und ihr Team konnten die molekularen Mechanismen hinter diesem verblüffenden Phänomen identifizieren. Ihre Ergebnisse erlauben Rückschlüsse darauf, wie die sexuelle Entwicklung bei dieser Art auf molekularer Ebene eingeleitet wird.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

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09. Jul 2021

Studie: Genom-Editierung bei Lebensmitteln – wie reagieren Bürger?

Ein Forschungsteam der Universität Göttingen und der University of British Columbia in Vancouver (Kanada) hat untersucht, wie Bürgerinnen und Bürger in fünf verschiedenen Ländern auf verschiedene Anwendungen der Genom-Editierung in der Landwirtschaft reagieren, welche Anwendungen akzeptiert werden und wie Risiken und Nutzen der neuen Züchtungstechnologien eingeschätzt werden. Die Ergebnisse zeigen nur geringe Unterschiede zwischen den untersuchten Ländern (Deutschland, Italien, Kanada, Österreich und USA). In allen Ländern werden Veränderungen des Genoms bei Nutzpflanzen eher akzeptiert als bei Nutztieren. Die Studie ist in der Fachzeitschrift Agriculture and Human Values erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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09. Jul 2021

Biodiversitäts-Konferenz: VBIO und GASB kommentieren Überlegungen zur Synthetischen Biologie

Auch wenn noch nicht entschieden ist, ob die ursprünglich für den Herbst letzten Jahres geplante Biodiversitätskonferenz in Kunming pandemiebedingt nicht noch einmal verschoben wird, so sind die Vorbereitungen und Diskussionen in eine heiße Phase eingetreten. Unter dem Cartagena Protokoll wurde unter anderem die Studie Technical Series on Synthetic Biology vorgelegt, an deren peer review sich VBIO (Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland) und GASB (German Association on Sythetic Biology) mit einer gemeinsamen Kommentierung beteiligt haben. Beide Organisationen setzen sich ein für die Freiheit biowissenschaftlicher Forschung wie für deren ethische, sichere Durchführung und die Einhaltung der entsprechenden Vorschriften durch alle Beteiligten. Beide bemängeln gleichzeitig die nach wie vor fehle eine klare Unterscheidung zwischen Methoden und Anwendungen, die undifferenziert unter dem Oberbegriff Synthetische Biologie subsumiert werden. Ohne klare Definition sei eine Bewertung der Aussagen in der vorgelegten Studie nicht möglich. Eine gemeinsame Definition zu finden, sei zwar keine einfache Aufgabe, diese Schwierigkeit dürfte andererseits aber nicht genutzt werden, um den politischen Prozess zu blockieren.

Quelle: VBIO

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09. Jul 2021

Fernbedienung für Stomata

Fernsteuerung für die stomatäre Bewegung. Grafik: Lehrstuhl für Botanik I, JMU

Der Pflanzenforschung steht ein neues Werkzeug zur Verfügung: Im Journal Science Advances zeigt ein Forschungsteam, wie man die Stomata der Blätter durch Licht-Pulse schließen kann. Dazu hatten die Forschenden der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) einen lichtempfindlichen Schalter in die Schließzellen von Tabakpflanzen eingebaut, eine Technologie, die aus der Optogenetik stammt. Sie ist für tierische Zellen seit Jahren etabliert, für Pflanzenzellen steckt sie noch in den Kinderschuhen.

Quelle: JMU

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08. Jul 2021

Pflanzenreste auf dem Feld verrotten zu lassen ist gut für das Klima

Im Boden verrottende Pflanzen sind nicht nur als Kompost wertvoll. Tatsächlich spielen Pflanzenreste eine entscheidende Rolle, wenn es darum geht, den Kohlenstoff im Boden zu halten, was für die Reduzierung der CO2-Emissionen des Planeten wichtig ist. Zu diesem Ergebnis kommt eine im Fachmagazin Nature Communications erschienene Studie von Forschenden der Technischen Universität München (TUM) und anderen Institutionen. "Kleine Teile von abgestorbenen Pflanzen werden oft nur als Fast Food für Bakterien und Pilze im Boden gesehen. Wir haben gezeigt, dass Pflanzenreste tatsächlich eine größere Rolle bei der Bildung und Speicherung von Kohlenstoff im Boden spielen als bisher angenommen", sagt Kristina Witzgall, Wissenschaftlerin am Lehrstuhl für Bodenkunde an der TUM

Quelle: TUM

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07. Jul 2021

Starkregen und Hitze – Details zum Klimawandel auf Landkreis-Ebene

Die globale Erderwärmung schreitet voran. Längst ist die 1-Grad-Marke überschritten. Die Folgen sind auch in Deutschland spürbar: Die Zahl der Hitzetage etwa nimmt zu, Extremwetterereignisse werden häufiger. Doch wie sieht es konkret bis zum Ende des Jahrhunderts aus? Forschende des Climate Service Center Germany (GERICS), einer Einrichtung des Helmholtz-Zentrums Hereon, haben hierzu „Klimaausblicke“ für Regionen und Landkreise entwickelt. Damit stellen sie mögliche Klimaänderungen für die kommenden Jahrzehnte anhand von 17 Kennwerten bereit.

Quelle: hereon

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07. Jul 2021

Wie Landnutzungstypen die artenreichen Wälder Ecuadors stablisiert oder bedroht

In der zweiten Förderphase wird sich die Forschungsgruppe den Trockenwäldern Ecuadors widmen. Foto: Nina Farwig

Die tropischen Bergregen- und Trockenwälder in Ecuador gehören zu den artenreichsten Lebensräumen auf der Erde. Doch diese Vielfalt ist bedroht, vor allem durch den Klima- und Landnutzungswandel. In der Forschergruppe „Umweltveränderungen in Biodiversitäts-Hotspot-Ökosystemen Süd-Ecuadors: Systemantwort und Rückkopplungseffekte“ (RESPECT) gehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Bio- und Geowissenschaften der Frage nach, welche Arten der Landnutzung das Ökosystem vor Ort stabilisieren und welche es bedrohen. Das Konsortium wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) nun in einer zweiten Förderphase mit insgesamt rund 4,6 Millionen Euro über einen Zeitraum von drei Jahren gefördert. Standen in den vorangegangenen Förderperioden vor allem die Bergregenwälder im Fokus, werden sich die Forscherinnen und Forscher in der zweiten Förderphase von RESPECT vor allem den Trockenwäldern in Ecuador widmen. Sprecherin der Forschungsgruppe RESPECT ist Prof. Dr. Nina Farwig von der Philipps-Universität Marburg.

Quelle: Uni Marburg

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06. Jul 2021

Was Mangroven zu effizienten Kohlenstoffspeichern macht

In den Mangroven der Sundarbans. Foto: Annika Stalling, ZMT

Die Fähigkeit von Mangroven, große Mengen an CO2 und anderen Klimagasen als organisches Material einzulagern, hat ein zunehmendes Interesse an diesem Ökosystem geweckt. Doch wie müssen Mangrovenwälder beschaffen sein, um als Kohlenstoffspeicher besonders leistungsfähig zu sein? Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) ging in einer Studie dieser Frage in den Sundarbans von Bangladesch nach. Die am 23. Juni in Nature Communications erschienene Studie, basiert auf einer Waldinventur: In 150 Waldparzellen wurde die Artenzusammensetzung der Mangrovenbestände erfasst. Wie das Forschungsteam herausfand, kann die Menge an gespeichertem Kohlenstoff zum einen durch die Artenvielfalt erklärt werden. Der wichtigste Faktor war jedoch eindeutig die Unterschiedlichkeit der Arten, die innerhalb einer Waldparzelle gemeinsam vorkommen: je unähnlicher die Baumarten, desto mehr Kohlenstoff wurde gespeichert. Die Vielfalt der Arteigenschaften spielte hingegen kaum eine Rolle.

Quelle: ZMT

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06. Jul 2021

Säure-Sensor in Arabidopsis entdeckt

Pflanzen nehmen Schaden, wenn sie für längere Zeit überflutet werden. Bild: Dorothea Graus, JMU Würzburg

Werden Pflanzen überschwemmt, fehlt ihnen Sauerstoff und ihre Zellen übersäuern. Wie die Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) diese Übersäuerung wahrnimmt, beschreibt ein Forschungsteam aus Jena, Würzburg und Talca (Chile) in der Fachzeitschrift Current Biology. Der neu entdeckte Sensor - der Anionenkanal SLAH3 - steckt in der Zellmembran, nimmt die Übersäuerung wahr und übersetzt dies in ein elektrisches Signal. Die Federführung bei der Studie hatten die Biophysiker Dr. Tobias Maierhofer und Professor Rainer Hedrich vom Lehrstuhl für Molekulare Pflanzenphysiologie und Biophysik der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg. Mit einem Mikroskopieverfahren klärten sie die Funktion auf: Im nichtaktiven Zustand liegt der Kanal als Komplex aus zwei Untereinheiten in der Zellmembran vor. Bei Sauerstoffmangel steigt der Säure- und damit auch der Protonengehalt in der Zelle, und Protonen binden an zwei spezifische Aminosäuren des Kanals.

Quelle: JMU Würzburg

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06. Jul 2021

Pflanzenwissenschaftlerin in Leopoldina gewählt

Prof. Dr. Maria von Korff Schmising wurde 2021 in die nationale Wissenschaftsakademie Leopoldina gewählt. Foto: Christoph Kawan, HHU

Prof. Dr. Maria von Korff Schmising, die an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) forscht und lehrt, ist in die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina gewählt worden. Sie leitet das Institut für Pflanzengenetik an der HHU und ist Mitglied des Exzellenzclusters CEPLAS. Die Leopoldina zeichnete Maria von Korff Schmising für ihre hervorragenden Leistungen auf dem Gebiet der Pflanzenforschung und wählte sie 2021 in die Sektion Agrar- und Ernährungswissenschaften. Neben Prof. von Korff Schmising gehören aus dem Exzellenzcluster CEPLAS Prof. Dr. Andreas Weber vom Institut für Biochemie der Pflanzen und Prof. Dr. Wolf B. Frommer vom Institut für Molekulare Physiologie der Leopoldina an, die beide im Jahr 2015 in die Leopoldina gewählt wurden.

Quelle: HHU

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06. Jul 2021

Baumwurzeln in tiefere Bodenschichten locken

Die Methode der Splittzylinder könnte auch Baumwurzeln in tiefere Bodenschichten locken. Der Baum könnte so auch mit größerer Trockenheit zurechtkommen. Grafik: Claus Mattheck, KIT

Baumwurzeln werden von feuchten Bodenbereichen angelockt, ein Phänomen, das als Hydrotropismus bekannt ist. Oberflächliches Bewässern führt deshalb dazu, dass Wurzeln nahe der Oberfläche bleiben, statt in die Tiefe zu wachsen. Forschendes im Fach Biomechanik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben mit der Methode der Splittzylinder ein leicht anzuwendendes Verfahren entwickelt, mit dem die Baumwurzeln in tiefere, feuchtere Bodenschichten gelockt werden. Damit sollen die Bäume widerstandsfähiger gegen Folgen des Klimawandels werden.

Quelle: KIT

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30. Jun 2021

Pflanzenwissenschaftlerin in Leopoldina gewählt

Ute Krämer erforscht, wie sich Pflanzen an vielfältige Umweltbedingungen anpassen. Foto und (c): Klaus Hagemann

Prof. Dr. Ute Krämer, Leiterin des Lehrstuhls für Molekulargenetik und Physiologie der Pflanzen an der Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB), wurde Ende Juni 2021 in die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina gewählt. Sie erforscht, wie sich Pflanzen an vielfältige Umweltbedingungen anpassen. Zum Beispiel können manche Pflanzenarten dank natürlicher Prozesse der Mutation und Selektion sogar auf giftigen, schwermetallverseuchten Böden gedeihen. Welche Veränderungen auf genetischer, molekularer und physiologischer Ebene dieser seltenen Fähigkeit zugrunde liegen – das ist eines der Forschungsthemen der Biologin. Ihre Arbeiten werden unter anderem seit 2018 durch einen Advanced Grant des European Research Council (ERC) gefördert.

Quelle: RUB

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29. Jun 2021

Wildbienen brauchen vielfältige Agrarlandschaften

Solitär lebende Wildbiene an einer Rapsblüte. Foto: Nicole Beyer

Massentrachten wie Raps oder Ackerbohnen bieten wertvolle Nahrungsquellen für Bienen, die bei ihren Blütenbesuchen zur Bestäubung von Kultur- und Wildpflanzen beitragen. Doch nicht jede blühende Ackerkultur wird von denselben Bienen besucht. Ein Team der Universität Göttingen und des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Braunschweig hat untersucht, wie sich die Lebensraumvielfalt der Agrarlandschaft und der Anbau verschiedener Massentrachten, das heißt blühender Kulturpflanzen, auf Wildbienen auswirken. Demnach erhöhen vielfältige Agrarlandschaften den Artenreichtum von Wildbienen. Blühende Ackerkulturen mit unterschiedlichen Blütenformen fördern unterschiedliche Wildbienenarten. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Landscape Ecology erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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28. Jun 2021

Allianz der Wissenschafts-Organisationen zur Wissenschafts- und Innovationspolitik in der Legislaturperiode 2021–2025

Unmittelbar vor der Bundestagswahl wendet sich die Allianz der Wissenschaftsorganisationen an die deutsche Politik und appelliert an deren Vertreterinnen und Vertreter, gemeinsam mit der Wissenschaft schon jetzt die Weichen für die Zukunft des deutschen Wissenschaftssystems zu stellen. Autonome Wissenschaft und verantwortungsbewusster Erfindergeist müssen im Dialog mit der Gesellschaft gestärkt und gegenüber den globalen Partnern und Wettbewerbern aktiv vertreten werden. In ihrem Positionspapier stellt die Allianz sieben Handlungsfelder vor, die in diesem Entwicklungszusammenhang von besonderer Bedeutung sind:

  1. Freiheit und Autonomie stärken
  2. Europäisch denken, global handeln
  3. Wissenschafts- und Innovationssystem agiler und partizipativer gestalten
  4. Wissenschaftskommunikation weiterentwickeln – Dialog zwischen Wissenschaftund Politik stärken
  5. Digitale Souveränität leben und gestalten
  6. Bildung und Karrieren ermöglichen, Talente gewinnen
  7. In die Zukunft investieren

Das meldet der Wissenschaftsrat.

Quelle: Wissenschaftsrat

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25. Jun 2021

Wie drei Proteine die Photosynthese regeln

Pflanzenphysiologe Prof. Dario Leister im Gewächshaus in Martinsried. Foto und (c): LMU

Ein Teilschritt der Photosynthese funktioniert nur dann korrekt, wenn ein „Kontrolleur“ und ein „Motivator“ die Aktivität des zentralen Proteins steuern. Wie das Team um Prof. Dr. Dario Leister der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) im Fachjournal Nature Communications schildert, kontrollieren sich drei Proteine bei einem Teilprozess der Photosynthese wechselseitig, nämlich PGRL1, PGRL2 und PGR5. Die Biologinnen und Biologen identifizierten nun PGRL2 als drittes beteiligtes Protein. Leister zeichnet ein anschauliches Gesamtbild: „PGRL1 ist der Motivator von PGR5, und PGRL2 der Kontrolleur. Ohne Motivator ist PGR5 inaktiv, ohne Kontrolleur arbeitet es sich ganz gut, aber ohne Motivator und Kontrolleur zeigt PGR5 eine zu hohe bis zerstörerische Aktivität.“

Quelle: LMU

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24. Jun 2021

Mehr Ertrag in Acker-Mischkulturen

Für die Mischkultur werden mehrere Pflanzenarten nebeneinander angesät. Die Durchmischung führt zu einer besseren Funktion des gesamten Ökosystems. Foto: C. Schöb, ETH Zürich

Was für das Wiesland gilt, gilt offenbar auch für das Ackerland: Mischkulturen sind ertragreicher als Monokulturen. Das zeigt ein Team um Professor Christian Schöb von der Eidgenössischen Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich). In ihrem Experiment testeten die Forschenden von acht ausgewählten Arten jeweils Mischungen aus zwei respektive vier verschiedenen Nutzpflanzen, wie Weizen, Hafer, Quinoa, Linsen, Lupine, Lein und Leindotter (eine Ölsaat ähnlich wie Raps) sowie Koriander. Das Resultat war deutlich: Schon ab Mischungen von zwei Arten stieg der Ertrag gegenüber dem Anbau in Monokultur um 3 Prozent in Spanien und um 21 Prozent in der Schweiz. Säten die Forschenden vier Arten nebeneinander an, betrug der Mehrertrag sogar 13 beziehungsweise 44 Prozent in Spanien und der Schweiz. Ihre Studie ist soeben in der Fachzeitschrift Nature Plants erschienen.

Quelle: ETH Zürich

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24. Jun 2021

Bildgebende Darstellung eines Schlüsselenzyms im Pflanzenstoffwechsel erstmalig gelungen

Atomares Modell und funktionelle Module des Komplex I der Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Grafik und (c): LUH

Jüngste Weiterentwicklungen der Elektronen-Kryomikroskopie machen es möglich, eine Schwelle in der pflanzengenetischen Grundlagenforschung zu überschreiten: Die Arbeitsgruppe von Dr. Jennifer Senkler und Prof. Hans-Peter Braun vom Institut für Pflanzengenetik der Leibniz Universität Hannover (LUH) konnte erstmalig die atomare Struktur der mitochondrialen NADH-Dehydrogenase, eines Schlüsselenzyms der Zellatmung, in der Pflanze Arabidopsis thaliana und der Grünalge Polytomella sp.darstellen. Dieses bildgebende Verfahren ist erst seit kurzer Zeit technisch möglich. Durch die neuen Einblicke können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun Erkenntnisse über die genaue Funktionsweise der pflanzlichen Zellatmung gewinnen, die bislang in dieser Detailschärfe nicht möglich waren. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal The Plant Cell.

Quelle: LUH

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24. Jun 2021

Plastizität unterstützt Evolution ökologisch spezialisierter Arten

Die als Plastizität bezeichnete Fähigkeit bestimmter Pflanzen, sich durch Veränderung ihrer Physiologie an zukünftige Umweltherausforderungen anzupassen, unterstützt die zukünftige Evolution in einer Weise, die immer von den spezifischen Herausforderungen abhängt, denen sich die Arten bei der Entwicklung ihrer spezialisierten Ökologie stellen müssen. Das hat ein internationales Team herausgefunden beim Vergleich von Arabidopsis thaliana mit zwei ihrer nahen Verwandten, A. lyrata und A. halleri, vor und während der Exposition durch schweren Trockenstress herausgefunden. Nach dem im Labor von Professorin Dr. Juliette de Meaux an der Universität zu Köln entwickelten Versuchsansatz, charakterisierten das Team die Plastizität und Evolution der Expression von zehntausenden von Genen. Die Autorinnen und Autoren konnten die Anzahl der Mutationen ermitteln, die sich in den Abstammungslinien von A. lyrata und A. halleri entwickelten, um die Plastizität der Genexpression zu erhöhen oder zu verringern. Ihre Ergebnisse zeigen, dass sich diese Rate zwischen den Arten ändert. In der trockenheitstoleranten Art A. lyrata entdecken sie viel mehr Mutationen, die die Evolution einer stärkeren plastischen Reaktion fördern, als in ihrer Schwesterart A. halleri, die mehr Schwierigkeiten hat, den Stress zu überleben. „Diese Arbeit dokumentiert die dynamische Evolution von Plastizität in komplexen Organismen, die mit Umweltveränderungen konfrontiert sind“, erklärt Professorin de Meaux. “Sie zeigt aber auch, dass ihre Rolle als Unterstützung für zukünftige Anpassungen nicht vordefiniert ist, sondern immer von den spezifischen Herausforderungen abhängt, denen sich die Arten bei der Entwicklung ihrer spezialisierten Ökologie stellen müssen." Die Studie erschien im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: Uni Köln

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23. Jun 2021

Kompetenzzentrum Biodiversität und integrative Taxonomie nimmt Arbeit auf

Studierende auf einer insektenkundlichen Exkursion. Foto: SMNS

Das voranschreitende Artensterben stellt eine der größten Herausforderungen der Menschheit im 21. Jahrhundert dar. Um diesem entgegenwirken zu können, müssen die bedrohten Arten bekannt und ihre Funktionen im Ökosystem verstanden sein. Deutschlandweit gibt es jedoch nur noch wenige Personen, die über vertiefte Artenkenntnisse verfügen und in der Lage sind, seltene Tier-, Pflanzen- und Pilzarten sicher zu bestimmen. Das Land Baden-Württemberg hat den Handlungsbedarf erkannt und die Landeskompetenzinitiative „Integrative Taxonomie“ gestartet. Mit dem „Kompetenzzentrum Biodiversität und integrative Taxonomie“ (KomBioTa) nimmt deren Herzstück nun seine Arbeit auf. Das melden gemeinsam die Universität Hohenheim, das Staatliche Museum für Naturkunde Stuttgart (SMNS), und das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst in Baden-Württemberg.

Quelle: SMNS

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23. Jun 2021

Wildbienen brauchen Totholz im Wald

Lichte Waldflächen fördern den Wuchs der Heidelbeere, von deren Nektar sich Wildbienen gerne ernähren. Foto: Tristan Eckerter

Ein Forschungsteam untersuchte, ob Strukturen wie stehendes Holz in Wäldern helfen, die Vielfalt von Wildbienen zu fördern. Darüber hinaus analysierten die Forschenden, welche weiteren natürlichen Gegebenheiten des fichtendominierten Waldes Wildbienen beim Überleben unterstützen. Dabei zeigte sich, dass die Schaffung von Totholz in Nadelwäldern eine vielversprechende Wiederherstellungsmaßnahme darstellt, um das Vorkommen von oberirdisch nistenden Bienen zu fördern. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Tristan Eckerter von der Professur für Naturschutz und Landschaftsökologie der Universität Freiburg in der Zeitschrift Forest Ecology and Management veröffentlicht.

Quelle: Uni Freiburg

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23. Jun 2021

Wie Pflanzen ihre lichtsammelnden Membranen gegen Umweltstress stärken

Mit Hilfe von Kryo-Elektronenmikroskopie hat ein internationales Forschungsteam die Struktur eines Proteins aufgeklärt, das photosynthetische Membranen aufbaut und aufrechterhält. Sie enthüllten, wie das Protein VIPP1 (vesicle-inducing protein in plastids) zur Bildung der Thylakoidmembranen beiträgt und erstellten dazu eine erste hochaufgelöste Struktur von VIPP1. Die Kombination dieser Strukturanalyse mit weiteren funktionellen Untersuchungen zeigte, wie sich VIPP1 zu einer verwobenen Membranhülle zusammensetzt, welche die Thylakoidmembranen formt. „Unsere Studie zeigt, dass VIPP1 eine zentrale Rolle sowohl bei der Entstehung der Thylakoide als auch bei ihrer Anpassung an Umweltveränderungen spielt“, erklärt Erstautor Tilak Kumar Gupta vom Max-Planck-Institut für Biochemie. Diese Erkenntnisse legen den Grundstein für biotechnologische Anstrengungen, um Pflanzen gegen Umweltstress zu stärken und so die menschliche Nahrungsversorgung zu sichern und den Klimawandel zu bekämpfen. Ihre Ergebnisse veröffentlichte das Team unter Leitung des Helmholtz Zentrums München im Fachjournal Cell.

Quelle: Helmholtz München

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23. Jun 2021

Zugvögel helfen nur bestimmten Pflanzenarten in den Norden abzuwandern

Auch Stechpalmen (Ilex aquifolium) tragen Früchte, wenn Singdrosseln (Turdus philomelos) in Europa nordwärts fliegen und werden daher potenziell von ihnen in diese Richtung ausgebreitet. Foto: David Chapman

Mit Hilfe von Zugvögeln in den Norden umziehen, wenn es im Süden durch den Klimawandel zu warm wird – eigentlich eine tolle Idee für wenig mobile Pflanzen. Eine neue Studie im Fachjournal Nature zeigt nun, dass das entgegen bisheriger Annahmen aber lediglich bei wenigen Pflanzenarten funktionieren dürfte. Demnach reisen nur die Samen der Pflanzenarten als blinder Passagier bei Zugvögeln nordwärts mit, deren Fruchtperiode sich mit dem Frühjahrszug überschneidet. Zudem liegt die Last der potenziellen Ausbreitung der Pflanzen in kühlere Gefilde auf den Federn einiger weniger paläoarktischer Vogelarten.

Quelle: Senckenberg

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22. Jun 2021

Dipeptide als Retter in der Stressbewältigung

Salz- und Catechin-Behandlungen bei Tabakkeimlingen Die Keimlinge wurden nach 7 Tagen Stressbehandlung fotografiert. Bei den Keimlingen mit Stressbehandlung zeigte sich, dass die Tyr-Asp Varianten sich unter diesen Stressbedingungen besser entwickelten als die Kontrollen. Foto: Juan C. Moreno

Ein neuartiges regulatorisches Molekül haben Froschende identifiziert und zeigen im Fachjournal wie es die Toleranz von Pflanzen gegenüber Umweltstress verbessert. Das Team um Dr. Aleksandra Skirycz - bis vor kurzem Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie, nun Professorin am Boyce Thompson Institute (BTI) in den USA -fand heraus, dass Pflanzen die NADPH-Produktion als Reaktion auf verschiedene Stresssituationen anregen, wie sie im EMBO Journal belegen. Dieser Mechanismus beinhaltet eine niedermolekulare Verbindung, ein Dipeptid Tyr-Asp. Tyr-Asp wirkt, indem es den pflanzlichen Kohlenstoff-Stoffwechsel so moduliert, dass Glukose, ein universeller Baustein, in Richtung der Produktion von NADPH verschoben wird. Konkret greift Tyr-Asp in den Glukosestoffwechsel ein, indem es ein glykolytisches Schlüsselenzym, die Glyceraldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase (GAPC), hemmt und so die Glukose auf den Pentosephosphatweg (PPP) und die NADPH-Synthese umleitet. In Übereinstimmung mit den molekularen Daten verbesserte Tyr-Asp die Pflanzenresistenz gegenüber oxidativem und Salzstress.

Quelle: MPI für molekulare Pflanzenphysiologie

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21. Jun 2021

Der Duft macht’s: Pflanzliche Inzucht mindert Attraktivität für Bestäuber

Blüte einer weiblichen Weißen Lichtnelke. Foto und (c): Roman Adler, CAU

Am Beispiel der Weißen Lichtnelke (Silene latifolia) und dem sie bestäubenden Insekt (der Lichtnelkeneule, Hadena bicruris), belegen Forschende der Abteilung Geobotanik am Institut für Ökosystemforschung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), welche Effekte der Lebensraum-Zerstörung den Fortbestand von Pflanzenpopulationen bedrohen kann. Darüber berichten sie im Fachjournal eLife.

Quelle: CAU

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21. Jun 2021

Universeller Regulationsmechanismus in Pflanzen entdeckt

Um das katalytische Zentrum befindet sich eine Molekülgruppe, die Gating-Domäne, welche zwei unterschiedliche Positionen einnehmen kann. Grafik: M. Künsting, HZB

Die 3D-Struktur eines katalytischen Metallo-Proteins, das in allen Pflanzenzellen eine wichtige Rolle spielt, haben Forschende nun bestimmt. Es handelt sich dabei um die DYW-Desaminase-Domäne des RNA-Editosoms. In dieser DYW-Domäne sitzt ein Zink-Ion, dessen Aktivität mit einem sehr ungewöhnlichen Mechanismus kontrolliert wird. Das deutsch-japanische Team am BESSY II vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) für Materialien und Energie konnte nun diesen Mechanismus erstmals im Detail aufklären. Die Studie in Nature Catalysis gilt als Durchbruch auf dem Gebiet der molekularen Pflanzenbiologie und hat weitreichende biotechnologische Implikationen.

Quelle: HZB

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21. Jun 2021

Warum Bäume nachts wachsen

Punktdendrometer an einem Stamm zur Messung von kontinuierlichen Stammradiusänderungen mit Mikrometerauflösung. Die Daten liefern Informationen zum Wachstum und zum Wasserhaushalt von Bäumen. Foto: Roman Zweifel, WSL

Wie eine Studie zeigt, wachsen Bäume vor allem im Dunkeln, weil das Wachstum bei Sonnenlicht durch die trockenere Luft gehemmt wird, selbst bei feuchten Bodenverhältnissen. Daher wachsen Bäume nur für eine geringe Anzahl von Stunden pro Tag und dies auch nur an vergleichsweise wenigen Tagen pro Jahr. Die Studie unter Leitung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) widerlegt damit den weit verbreiteten Irrtum, dass Bäume mehrheitlich tagsüber wachsen. Das berichten die Forschenden im Fachmagazin New Phytologist.  Diese Erkenntnis könnte die Art und Weise verändern, wie wir die Auswirkungen des Klimawandels auf Wälder betrachten, insbesondere für die Vorhersage der Kohlenstoffspeicherung von Bäumen.

Quelle: WSL

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