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Folgende Maßnahmen bzw. Investitionen des ZALF wurden über den Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) finanziert.

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CarboSense – HighEnd-Sensortechniken zur Analyse des C-Haushaltes

MyTitle: CarboSense – HighEnd-Sensortechniken zur Analyse des C-Haushaltes
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MyTextfeld: <div class="ExternalClass27276855D0F0464381DA172DA60D7CF2"><p>Jahr&#58; 2017</p><p>Fördersumme (€)&#58; 550.000</p><p>Im Zuge der Neuausrichtung der ZALF-Forschung steht eine Bündelung des rasanten, technischen Fortschritts im Bereich der Sensortechniken im Vordergrund zukünftiger Forschungsarbeiten, speziell im Kontext der „AgroScapeLab Quillow“. Das modifizierte Ziel in einem aktuellen ZALF-Vorhaben besteht darin, verschiedenste Techniken aus der Geophysik, Fernerkundung und Bodenspektroskopie für einen operationellen Einsatz zur Musteranalyse von Zustandsgrößen des Kohlenstoffhaushaltes - pflanzliche Biomasse, Erträge, Boden-Kohlenstoff - auf der Landschaftsskala zu kombinieren und zu optimieren (= Multisensoransatz). Damit lassen sich die CO<sub>2</sub>-Einsparpotentiale und mögliche CO<sub>2</sub>-Senken (Sequestrierungspotenziale) in genutzten Landschaften wesentlich genauer als bislang identifizieren und damit in der landwirtschaftlichen Praxis ausschöpfen. </p><p>Das Vorhaben liefert also neue Erkenntnisse und Handlungsoptionen zur Erreichung der Klimaneutralität landwirtschaftlicher Produktion (Nahrungsmitteln, Energie, nachwachsende Roh-stoffe). Über das Teilvorhaben kann das ZALF zudem schneller und präziser als bislang auf aktuelle, gesellschaftspolitische Debatten reagieren, z.B. ob und wie das ambitionierte CO<sub>2</sub>-Einsparungsziel über eine verstärkte Kohlenstoffspeicherung in Böden zu erreichen ist (4-Promille-Ziel der COP21).​</p></div>
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CarboSense – HighEnd-Sensortechniken zur Analyse des C-Haushaltes

Jahr: 2017

Fördersumme (€): 550.000

Im Zuge der Neuausrichtung der ZALF-Forschung steht eine Bündelung des rasanten, technischen Fortschritts im Bereich der Sensortechniken im Vordergrund zukünftiger Forschungsarbeiten, speziell im Kontext der „AgroScapeLab Quillow“. Das modifizierte Ziel in einem aktuellen ZALF-Vorhaben besteht darin, verschiedenste Techniken aus der Geophysik, Fernerkundung und Bodenspektroskopie für einen operationellen Einsatz zur Musteranalyse von Zustandsgrößen des Kohlenstoffhaushaltes - pflanzliche Biomasse, Erträge, Boden-Kohlenstoff - auf der Landschaftsskala zu kombinieren und zu optimieren (= Multisensoransatz). Damit lassen sich die CO2-Einsparpotentiale und mögliche CO2-Senken (Sequestrierungspotenziale) in genutzten Landschaften wesentlich genauer als bislang identifizieren und damit in der landwirtschaftlichen Praxis ausschöpfen.

Das Vorhaben liefert also neue Erkenntnisse und Handlungsoptionen zur Erreichung der Klimaneutralität landwirtschaftlicher Produktion (Nahrungsmitteln, Energie, nachwachsende Roh-stoffe). Über das Teilvorhaben kann das ZALF zudem schneller und präziser als bislang auf aktuelle, gesellschaftspolitische Debatten reagieren, z.B. ob und wie das ambitionierte CO2-Einsparungsziel über eine verstärkte Kohlenstoffspeicherung in Böden zu erreichen ist (4-Promille-Ziel der COP21).​

Sensormessnetz Mikroklima

MyTitle: Sensormessnetz Mikroklima
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MyTextfeld: <div class="ExternalClassA2B867B2BF164D398975A84823779A64"><p>​Jahr&#58; 2017</p><p>Fördersumme (€)&#58; 120.000</p><p>Das klassische landwirtschaftliche Feldversuchswesen untersucht Auswirkungen der Sortenwahl, der Düngung, oder anderer Bewirtschaftungsmaßnahmen auf den Ertrag ausgewählter Kulturen in der Regel auf möglichst homogenen Parzellen. Die Böden Nordostdeutschland zeichnen sich jedoch durch eine extreme Heterogenität schon auf der Skala weniger Meter aus. Dadurch wird eine Übertragung der Ergebnisse des Feldversuchswesens auf die für den Landwirt relevante Schlagskala erheblich erschwert. Gelingt es jedoch, die schlaginterne Heterogenität der Bodeneigenschaften, des Mikroklimas, des Schaderregerbefalls und der Reaktion der Pflanzenbestände in genügender räumlicher und zeitlicher Auflösung zu erfassen, lassen sich diese Daten nutzen, um mittels moderner nichtlinearer statistischer Verfahren die komplexen Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Einflussgrößen in situ zu erfassen und für die Bewirtschaftung zu nutzen. Darüber hinaus lassen sich damit auch die Wechselwirkungen zwischen landwirtschaftlicher Bewirtschaftung und verschiedenen Aspekten der Biodiversität wesentlich genauer untersuchen, als mit herkömmlichen Ansätzen. Insbesondere für Pilze als Schaderreger, Invertebraten, Singvögel und Kleinsäuger etc. dürfte die schlaginterne Heterogenität eine wesentlich größere Rolle spielen als die Unterschiede zwischen verschiedenen Schlägen.</p><p>Im Quillow-Gebiet in der Uckermark betreibt das ZALF ein umfangreiches Monitoring-Programm, das unter anderem für umfangreichen Untersuchungen zur Biodiversität in Agrarlandschaften zusammen mit zahlreichen Partnern aus Brandenburg und Berlin genutzt wird. Seit 2001 wird dort z.B. im Rahmen des „Basisprogramms Acker“ auf 53 Schlägen mit jeweils mehreren festen Probenahmepunkten jährlich die Biomasse, der Ertrag, der Befall mit Schaderregern, die Begleitflora etc. bestimmt und kann mit den vorhandenen Daten zur Bodenbeschaffenheit abgeglichen werden. Dadurch liegen umfangreiche Hintergrunddaten vor, die für weitergehende Untersuchungen genutzt werden können.</p><p>Auf ausgewählten Schlägen des Basisprogramms Acker sollen zu diesem Zweck entlang einiger Transekte Sensormessnetze installiert werden, die das Mikroklima im Bestand in hoher zeitlicher Auflösung (mindestens stündlich) erfassen. Schlüsselgrößen sind hierfür neben der Luft- und Bodentemperatur vor allem die Luft-, Blatt- und Bodenfeuchte in verschiedenen Höhen im Bestand. Zu ausgewählten Terminen sind zusätzlich Befliegungen mit einem ferngesteuerten bzw. autonom fliegendem Multicopter geplant. Der Multicopter wird mit vorhandenen Sensoren (Multispektral- und Thermalkamera) bestückt. Die Expertise und die Software zum Prozessieren der Daten liegen am ZALF vor. Mit den vorhandenen Sensoren lassen sich die Biomasse und der Blattflächenindex, die Stickstoffversorgung der Pflanzen und die Evapotranspiration in hoher räumlicher Auflösung bestimmen und mit den in situ im Feld erhobenen Daten kalibrieren.</p><p>Der damit zu erhebende Datensatz erlaubt, die komplexen Wechselwirkungen zwischen kleinskaligen Heterogenitäten von Boden und Mikroklima, Randeffekten, Bewirtschaftung und verschiedenen Biota zu untersuchen. </p></div>
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Sensormessnetz Mikroklima

​Jahr: 2017

Fördersumme (€): 120.000

Das klassische landwirtschaftliche Feldversuchswesen untersucht Auswirkungen der Sortenwahl, der Düngung, oder anderer Bewirtschaftungsmaßnahmen auf den Ertrag ausgewählter Kulturen in der Regel auf möglichst homogenen Parzellen. Die Böden Nordostdeutschland zeichnen sich jedoch durch eine extreme Heterogenität schon auf der Skala weniger Meter aus. Dadurch wird eine Übertragung der Ergebnisse des Feldversuchswesens auf die für den Landwirt relevante Schlagskala erheblich erschwert. Gelingt es jedoch, die schlaginterne Heterogenität der Bodeneigenschaften, des Mikroklimas, des Schaderregerbefalls und der Reaktion der Pflanzenbestände in genügender räumlicher und zeitlicher Auflösung zu erfassen, lassen sich diese Daten nutzen, um mittels moderner nichtlinearer statistischer Verfahren die komplexen Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Einflussgrößen in situ zu erfassen und für die Bewirtschaftung zu nutzen. Darüber hinaus lassen sich damit auch die Wechselwirkungen zwischen landwirtschaftlicher Bewirtschaftung und verschiedenen Aspekten der Biodiversität wesentlich genauer untersuchen, als mit herkömmlichen Ansätzen. Insbesondere für Pilze als Schaderreger, Invertebraten, Singvögel und Kleinsäuger etc. dürfte die schlaginterne Heterogenität eine wesentlich größere Rolle spielen als die Unterschiede zwischen verschiedenen Schlägen.

Im Quillow-Gebiet in der Uckermark betreibt das ZALF ein umfangreiches Monitoring-Programm, das unter anderem für umfangreichen Untersuchungen zur Biodiversität in Agrarlandschaften zusammen mit zahlreichen Partnern aus Brandenburg und Berlin genutzt wird. Seit 2001 wird dort z.B. im Rahmen des „Basisprogramms Acker“ auf 53 Schlägen mit jeweils mehreren festen Probenahmepunkten jährlich die Biomasse, der Ertrag, der Befall mit Schaderregern, die Begleitflora etc. bestimmt und kann mit den vorhandenen Daten zur Bodenbeschaffenheit abgeglichen werden. Dadurch liegen umfangreiche Hintergrunddaten vor, die für weitergehende Untersuchungen genutzt werden können.

Auf ausgewählten Schlägen des Basisprogramms Acker sollen zu diesem Zweck entlang einiger Transekte Sensormessnetze installiert werden, die das Mikroklima im Bestand in hoher zeitlicher Auflösung (mindestens stündlich) erfassen. Schlüsselgrößen sind hierfür neben der Luft- und Bodentemperatur vor allem die Luft-, Blatt- und Bodenfeuchte in verschiedenen Höhen im Bestand. Zu ausgewählten Terminen sind zusätzlich Befliegungen mit einem ferngesteuerten bzw. autonom fliegendem Multicopter geplant. Der Multicopter wird mit vorhandenen Sensoren (Multispektral- und Thermalkamera) bestückt. Die Expertise und die Software zum Prozessieren der Daten liegen am ZALF vor. Mit den vorhandenen Sensoren lassen sich die Biomasse und der Blattflächenindex, die Stickstoffversorgung der Pflanzen und die Evapotranspiration in hoher räumlicher Auflösung bestimmen und mit den in situ im Feld erhobenen Daten kalibrieren.

Der damit zu erhebende Datensatz erlaubt, die komplexen Wechselwirkungen zwischen kleinskaligen Heterogenitäten von Boden und Mikroklima, Randeffekten, Bewirtschaftung und verschiedenen Biota zu untersuchen.

Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie HPLC / Sensorik für Mobilitätserfassung von Säugetieren

MyTitle: Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie HPLC / Sensorik für Mobilitätserfassung von Säugetieren
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MyTextfeld: <div class="ExternalClass9867150C71884100B4737D388265B453"><p>​Jahr&#58; 2017 / 2018</p><p>Fördersumme (€)&#58; 110.000</p><p>Im Forschungsprojekt „Mobilitätserfassung von Organismen in Agrarlandschaften“ liegt ein immer stärker werdender Fokus auf der Erfassung der räumlichen Ausbreitung Pflanzen-pathogenen Mikroorganismen. Infolge der erwarteten Klima- und Landnutzungsänderungen bekommt diese Organismengruppe eine steigende Bedeutung, weil ihr Vorkommen und ihre Aktivität Auswirkungen für die Biomassebildung und für die Lebensmittelsicherheit besitzen. </p><p>Durch neueste Untersuchungen der letzten zwei Jahre wurde erkannt, dass es nicht unbedingt das Vorkommen dieser Arten, sondern vor allem ihre Aktivitäten sind, deren Erfassung und Bewertung dabei wichtig ist. Das bedeutet, dass die Stoffwechselprodukte und Metaboliten dieser Aktivitäten verstärkt nachgewiesen werden müssen. </p><p>Die damit unbedingt notwendige Ausrüstung besteht in einem modernen System einer Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie HPLC, deren unterschiedliche Detektoren (UV-Vis-, Fluoreszenz- und Diodenarray-Detektoren) den Nachweis unterschiedlicher Metaboliten ermöglichen und sogar die Identifizierung von Stoffen, für die bisher noch keine Standards vorliegen. Die genannten Geräte waren am ZALF bisher nicht vorhanden (Diodenarray-Detektor) bzw. nicht geeignet, die natürlichen Konzentrationen dieser unterschiedlichen Kontaminanten in der erforderlichen Sensitivität (in den letzten Jahren stark gesunkene Nachweisgrenzen) und hohen Reproduzierbarkeit nachzuweisen.</p><p>Durch die Investition wurden die Voraussetzungen geschaffen, um die Aktivitäten verschiedener Mikroorganismen-Gemeinschaften in Landschaften und Landschaftselementen in Anhängigkeit von Landnutzung und Klima abzubilden. </p></div>
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Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie HPLC / Sensorik für Mobilitätserfassung von Säugetieren

​Jahr: 2017 / 2018

Fördersumme (€): 110.000

Im Forschungsprojekt „Mobilitätserfassung von Organismen in Agrarlandschaften“ liegt ein immer stärker werdender Fokus auf der Erfassung der räumlichen Ausbreitung Pflanzen-pathogenen Mikroorganismen. Infolge der erwarteten Klima- und Landnutzungsänderungen bekommt diese Organismengruppe eine steigende Bedeutung, weil ihr Vorkommen und ihre Aktivität Auswirkungen für die Biomassebildung und für die Lebensmittelsicherheit besitzen.

Durch neueste Untersuchungen der letzten zwei Jahre wurde erkannt, dass es nicht unbedingt das Vorkommen dieser Arten, sondern vor allem ihre Aktivitäten sind, deren Erfassung und Bewertung dabei wichtig ist. Das bedeutet, dass die Stoffwechselprodukte und Metaboliten dieser Aktivitäten verstärkt nachgewiesen werden müssen.

Die damit unbedingt notwendige Ausrüstung besteht in einem modernen System einer Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie HPLC, deren unterschiedliche Detektoren (UV-Vis-, Fluoreszenz- und Diodenarray-Detektoren) den Nachweis unterschiedlicher Metaboliten ermöglichen und sogar die Identifizierung von Stoffen, für die bisher noch keine Standards vorliegen. Die genannten Geräte waren am ZALF bisher nicht vorhanden (Diodenarray-Detektor) bzw. nicht geeignet, die natürlichen Konzentrationen dieser unterschiedlichen Kontaminanten in der erforderlichen Sensitivität (in den letzten Jahren stark gesunkene Nachweisgrenzen) und hohen Reproduzierbarkeit nachzuweisen.

Durch die Investition wurden die Voraussetzungen geschaffen, um die Aktivitäten verschiedener Mikroorganismen-Gemeinschaften in Landschaften und Landschaftselementen in Anhängigkeit von Landnutzung und Klima abzubilden.

AutoFlux – mobile Brückensysteme zur simultanen Erfassung aller C-Flüsse

MyTitle: AutoFlux – mobile Brückensysteme zur simultanen Erfassung aller C-Flüsse
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MyTextfeld: <div class="ExternalClass70A611BD66AE46BC996ED323C14C30C2"><p>​Jahr&#58; 2018</p><p>Fördersumme (€)&#58; 585.000</p><p>Das auf der Grundlage der neuen Erkenntnissen, die wir in Rahmen des integrativen Projektes „CarboZALF“ und anderen Untersuchungen zur Klimawirkung der Landnutzung gewonnen haben, konzipierte Messsystem „AutoFlux“ wird deutlich stärker zur anstehenden Profilschärfung der ZALF-Forschung, vor allem in Hinblick auf deren internationale Relevanz, beitragen als die ursprünglich geplanten Spurengasmesssysteme. </p><p>Besonders innovativ ist die bisher in dieser Art noch nie realisierte, punktgenaue Kopplung von C-Gasflüssen (CO<sub>2</sub> und CH<sub>4</sub>) mit den von Pflanzen und dem Boden bestimmten C-Flüssen (Assimilate, organische Bodensubstanz). Die dazu vorgesehene Entwicklung von mobilen Brückensystemen, die die automatisierten Geräte zur Messung aller C-Flüsse gemeinsam über großflächige Manipulationsexperimente zum Einfluss von Landnutzungs- und Klimaänderungen auf Stoffkreisläufe bewegen werden, versprechen innovative Ergebnisse von globaler Relevanz. Das betrifft neben praktischen Handlungsempfehlungen zur Minderung der Klimawirkung der Landnutzung, speziell im Bereich der CO<sub>2</sub>-Senkenfunktion von Böden, vor allem Ansätze zur Sicherstellung der Versorgung der ständig wachsenden Weltbevölkerung mit landwirtschaftlichen Produkten. </p><p>Aufbau und Nutzung von „Autoflux“ erfolgen in enger inhaltlicher und logistischer Abstimmung mit dem Gerätesystem „CarboSense“. </p></div>
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AutoFlux – mobile Brückensysteme zur simultanen Erfassung aller C-Flüsse

​Jahr: 2018

Fördersumme (€): 585.000

Das auf der Grundlage der neuen Erkenntnissen, die wir in Rahmen des integrativen Projektes „CarboZALF“ und anderen Untersuchungen zur Klimawirkung der Landnutzung gewonnen haben, konzipierte Messsystem „AutoFlux“ wird deutlich stärker zur anstehenden Profilschärfung der ZALF-Forschung, vor allem in Hinblick auf deren internationale Relevanz, beitragen als die ursprünglich geplanten Spurengasmesssysteme.

Besonders innovativ ist die bisher in dieser Art noch nie realisierte, punktgenaue Kopplung von C-Gasflüssen (CO2 und CH4) mit den von Pflanzen und dem Boden bestimmten C-Flüssen (Assimilate, organische Bodensubstanz). Die dazu vorgesehene Entwicklung von mobilen Brückensystemen, die die automatisierten Geräte zur Messung aller C-Flüsse gemeinsam über großflächige Manipulationsexperimente zum Einfluss von Landnutzungs- und Klimaänderungen auf Stoffkreisläufe bewegen werden, versprechen innovative Ergebnisse von globaler Relevanz. Das betrifft neben praktischen Handlungsempfehlungen zur Minderung der Klimawirkung der Landnutzung, speziell im Bereich der CO2-Senkenfunktion von Böden, vor allem Ansätze zur Sicherstellung der Versorgung der ständig wachsenden Weltbevölkerung mit landwirtschaftlichen Produkten.

Aufbau und Nutzung von „Autoflux“ erfolgen in enger inhaltlicher und logistischer Abstimmung mit dem Gerätesystem „CarboSense“.

Haus der Kulturbiomforschung

MyTitle: Haus der Kulturbiomforschung
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MyTextfeld: <div class="ExternalClassA7BAE1712CD74760AD0E24B113006FC3"><p>​Baubeginn&#58; 2018</p><p>Fördersumme (€)&#58; die Gesamtinvestition beläuft sich auf 4,0 Mio. €. 80&#160;% werden durch die EU im Rahmen des Europäischen Programms für regionale Entwicklung 20&#160;% aus Bundesmitteln sowie Mitteln des Landes Brandenburg finanziert.</p><p>Die Weltbevölkerung wächst rasant, gleichzeitig steigen die Anforderungen an eine nachhaltige, umweltschonende und hochproduktive Landwirtschaft. Um beiden Aspekten gerecht zu werden, muss das Verständnis über die Wechselwirkungen von Mikroorganismen und anderen Pflanzen auf das Wachstum, Krankheiten, Bodenfruchtbarkeit und Standortbedingungen sowie auf das Klima vertieft werden. Im Zentrum der Forschung im neuen Haus der Kulturbiomforschung steht daher auch das namensgebende Kulturbiom, das diese integrierte Betrachtung beschreibt. Das ZALF bündelt dort Methoden und Konzepte aus der modernen Mikrobiologie, Pflanzenphysiologie, Biodiversitätsforschung sowie Biogeochemie. </p><p>Das Vorhaben baut auf den bereits vorhandenen wissenschaftlichen Kompetenzen des Leibniz-Zentrums auf.</p><p>Mehr Informationen unter&#58; <a title="Zur Pressemitteilung Grundsteinlegung 'Haus der Kulturbiomforschung' in Müncheberg" href="/de/aktuelles/Seiten/Pressemitteilungen/Grundsteinlegung-Haus-der-Kulturbiomforschung.aspx">Grundsteinlegung „Haus der Kulturbiomforschung“ in Müncheberg</a></p></div>
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Haus der Kulturbiomforschung

​Baubeginn: 2018

Fördersumme (€): die Gesamtinvestition beläuft sich auf 4,0 Mio. €. 80 % werden durch die EU im Rahmen des Europäischen Programms für regionale Entwicklung 20 % aus Bundesmitteln sowie Mitteln des Landes Brandenburg finanziert.

Die Weltbevölkerung wächst rasant, gleichzeitig steigen die Anforderungen an eine nachhaltige, umweltschonende und hochproduktive Landwirtschaft. Um beiden Aspekten gerecht zu werden, muss das Verständnis über die Wechselwirkungen von Mikroorganismen und anderen Pflanzen auf das Wachstum, Krankheiten, Bodenfruchtbarkeit und Standortbedingungen sowie auf das Klima vertieft werden. Im Zentrum der Forschung im neuen Haus der Kulturbiomforschung steht daher auch das namensgebende Kulturbiom, das diese integrierte Betrachtung beschreibt. Das ZALF bündelt dort Methoden und Konzepte aus der modernen Mikrobiologie, Pflanzenphysiologie, Biodiversitätsforschung sowie Biogeochemie.

Das Vorhaben baut auf den bereits vorhandenen wissenschaftlichen Kompetenzen des Leibniz-Zentrums auf.

Mehr Informationen unter: Grundsteinlegung „Haus der Kulturbiomforschung“ in Müncheberg

Mobiles Messgerät für pflanzen- und bodenbürtige Spurengasen

MyTitle: Mobiles Messgerät für pflanzen- und bodenbürtige Spurengasen
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MyTextfeld: <div class="ExternalClass4D7CC731A67F463184BC2A6506DC4EEA"><p>​Jahr&#58; 2019</p><p>Fördersumme (€)&#58; 460.000</p><p>Der globale Klimawandel und die landwirtschaftliche Nutzung haben einen nachhaltigen Effekt auf die Freisetzung von klimaschädlichen Gasen aus Agrarlandschaften (Kohlendioxid, Methan und Lachgas). Letztlicher Emittent ist das „Kulturbiom“, das die enge Assoziation von Agrarpflanzen und ober- wie unterirdischen (Mikro-)Organismen darstellt. Agrar- und andere Pflanzen und der Boden emittieren neben den bekannten Klimagasen eine Vielzahl von biogene Spurengasen (sog. „biogenic volatile organic compounds“; bVOCs), die indirekt klimaschädlich sind und mit der Freisetzung von Klima-Gasen aus dem Kulturbiom interagieren. </p><p>Die Forschung der vergangenen Jahre hat wiederholt zeigen können, dass Pflanzen viele gasförmige organische Verbindungen freisetzen - mehr als 100.000 verschiedene sind bislang bekannt. Die Flussraten und Mengen sind stark vom Umweltkontext abhängig und werden aufgrund fehlender Messtechnik, aber auch wegen ihrer hochdynamischen Flussraten, unbekannten Regulatoren und Interaktionen in der Landschaftsforschung bislang ignoriert. </p><p> Bislang fehlte eine mobile Analytik, die sensitiv und quantitativ biogene Spurengase in der Landschaft erfassen kann. Durch die marktreife Entwicklung der Protonen-Transfer-Reaction-Time-of-Flight-Massenspektrometrie im Jahr 2006 wurden erstmals Geräte verfügbar, die eine Vielzahl dieser Verbindung in (i) relevanten Konzentrationsbereichen und (ii) gleichzeitig vermessen kann. Die neueste Generation dieser Geräte ist mobil und eignet sich deswegen in Langzeit- und anderen Feldversuchen für ein Monitoring dieser Gase ist damit einsetzbar für die Landschaftsforschung. Der weltweite Marktführer und Entwickler dieser Technologie ist die Firma Ionicon (Östereich). </p><p>Um Langzeit- und Feldversuche im Rahmen des bewilligten AgroScapeLab Quillow (EFRE-Projekt 2016; Antragsteller ZALF) hinsichtlich dieser wichtigen aber bislang nicht erfassten Spurengas-Flüsse ergänzen zu können, wurde die Beschaffung eines PTR-QiTOF-MS nebst eines Spurengas-Kalibrierungsgerätes beantragt. Die beantragten Investitionskosten schließen eine Schulung von technischem Personal ein. </p> </div>
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Mobiles Messgerät für pflanzen- und bodenbürtige Spurengasen

​Jahr: 2019

Fördersumme (€): 460.000

Der globale Klimawandel und die landwirtschaftliche Nutzung haben einen nachhaltigen Effekt auf die Freisetzung von klimaschädlichen Gasen aus Agrarlandschaften (Kohlendioxid, Methan und Lachgas). Letztlicher Emittent ist das „Kulturbiom“, das die enge Assoziation von Agrarpflanzen und ober- wie unterirdischen (Mikro-)Organismen darstellt. Agrar- und andere Pflanzen und der Boden emittieren neben den bekannten Klimagasen eine Vielzahl von biogene Spurengasen (sog. „biogenic volatile organic compounds“; bVOCs), die indirekt klimaschädlich sind und mit der Freisetzung von Klima-Gasen aus dem Kulturbiom interagieren.

Die Forschung der vergangenen Jahre hat wiederholt zeigen können, dass Pflanzen viele gasförmige organische Verbindungen freisetzen - mehr als 100.000 verschiedene sind bislang bekannt. Die Flussraten und Mengen sind stark vom Umweltkontext abhängig und werden aufgrund fehlender Messtechnik, aber auch wegen ihrer hochdynamischen Flussraten, unbekannten Regulatoren und Interaktionen in der Landschaftsforschung bislang ignoriert.

Bislang fehlte eine mobile Analytik, die sensitiv und quantitativ biogene Spurengase in der Landschaft erfassen kann. Durch die marktreife Entwicklung der Protonen-Transfer-Reaction-Time-of-Flight-Massenspektrometrie im Jahr 2006 wurden erstmals Geräte verfügbar, die eine Vielzahl dieser Verbindung in (i) relevanten Konzentrationsbereichen und (ii) gleichzeitig vermessen kann. Die neueste Generation dieser Geräte ist mobil und eignet sich deswegen in Langzeit- und anderen Feldversuchen für ein Monitoring dieser Gase ist damit einsetzbar für die Landschaftsforschung. Der weltweite Marktführer und Entwickler dieser Technologie ist die Firma Ionicon (Östereich).

Um Langzeit- und Feldversuche im Rahmen des bewilligten AgroScapeLab Quillow (EFRE-Projekt 2016; Antragsteller ZALF) hinsichtlich dieser wichtigen aber bislang nicht erfassten Spurengas-Flüsse ergänzen zu können, wurde die Beschaffung eines PTR-QiTOF-MS nebst eines Spurengas-Kalibrierungsgerätes beantragt. Die beantragten Investitionskosten schließen eine Schulung von technischem Personal ein.

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