SFB 1439:  Degradation und Erholung von Fließgewässer-Ökosystemen unter multiplen Belastungen

• Fachliche Zuordnung: Geowissenschaften ; Biologie ; Medizin
• Förderung: Förderung seit 2021
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426547801

RESIST untersucht die Mechanismen der Degradation und Erholung von Fließgewässern, die von multiplen Stressoren beeinträchtigt sind. Das Vorhaben basiert auf dem von den Antragstellern entwickelten "Asymmetric Response Concept" (ARC), das vier verschiedene Mechanismen der Interaktion multipler Stressoren in Phasen der Degradation und Erholung unterscheidet: (1) Inter-aktion multipler Stressoren mit Umweltvariablen; (2) Interaktion von Stressoren oder Umweltvari-ablen mit Organismen auf der Ebene des Individuums oder der Population; (3) biotische Interaktio-nen; (4) Ausbreitungsprozesse, durch die die Auswirkungen von Stressoren abgeschwächt werden und die gleichzeitig essentiell für die Wiederbesiedlung sind. Die Relevanz dieser vier Prozesse un-terscheidet sich grundlegend zwischen Phasen der Degradation und der Erholung. Aus der ARC haben wir drei Hypothesen abgeleitet: Zur Rolle der vier Prozesse in Phasen der Degradation und Erholung; zu den Effekten der vier Prozesse auf verschiedenen Organismengruppen; und zu Unter-schieden zwischen Lebensgemeinschaften und ökosystemaren Funktionen während der Erholung von Degradationsprozessen. RESIST verbindet Mesokosmen-Experimente und Freilanduntersuchungen mit statistischen und mechanistischen Modellierungen und Synthesen. Mit diesem breiten Methodenspektrum werden die Effekte multipler Stressoren auf alle Komponenten des Nahrungsnetzes von Fließgewässern (von Viren bis zu Fischen) und auf vier ökosystemare Funktionen untersucht. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf den Effekten dreier weltweit relevanter Stressoren: Temperaturerhö-hung, Versalzung und hydromorphologische Degradation. Wir untersuchen die Effekte dieser Stressoren, einzeln und in Kombination, auf die bestimmenden Mechanismen von Degradation und Erholung in zwei Mesokosmen-Experimenten (dem AquaFlow Laborsystem und dem ExStream Freilandsystem) sowie in zwei Einzugsgebieten (Emscher/Boye und Kinzig), die sowohl degradierte als auch renaturierte Abschnitte umfassen. Die Ergebnisse der Experimente und Freilanduntersu-chungen werden zusammengeführt und zur Kalibrierung und Validierung von Modellen genutzt, um die Effekte von Degradation und Erholung auf Biodiversität und Funktionen von Fließgewässern zu verstehen und vorherzusagen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

• A01 - Direkte und indirekte Effekte multipler Stressoren auf mikrobielle Parasiten und Schädlinge in Fließgewässern (Teilprojektleiter Probst, Alexander )
• A02 - Effekte multipler Stressoren auf zwei mikrobiell-modulierte Ökosystem-Funktionen: Abbau gelösten organischen Kohlenstoffs und Recycling von Biomasse (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Brauer, Verena ;  Meckenstock, Rainer Udo )
• A03 - Funktionale und strukturelle Antwort des Mikrophytobenthos auf Zu- und Abnahme multipler Stressoren (Teilprojektleiter Beszteri, Bánk )
• A04 - Die Rolle von Bakterien und Pilzen für den Abbau grobpartikulären organischen Materials (CPOM) in Phasen der Zu- und Abnahme multipler Stressoren: ein metatranskriptomischer Ansatz (Teilprojektleiterin Beisser, Daniela )
• A05 - Beeinträchtigung und Erholung mehrfach gestresster Fließgewässer-Ökosysteme: Reaktionen von blattabbauenden Pilzen, mikrobielle Aktivitäten und Abbau grobpartikulären organischen Mate-rials (Teilprojektleiter Gessner, Mark )
• A06 - Funktionelle Redundanz und mikrobielle Räuber-Beute-Beziehungen unter multiplen Stressor-wirkungen (Teilprojektleiter Boenigk, Jens )
• A07 - Degradation und Erholung protistischer Parasiten-Gemeinschaften unter den Bedingungen multipler Stressoren (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Beisser, Daniela ;  Boenigk, Jens ;  Dunthorn, Ph.D., Micah ;  Sures, Bernd )
• A08 - Einzelne und kombinierte Stressoren-Effekte auf das Makrozoobenthos von Fließgewässern und assoziierte Ökosystem-Funktionen: Eine ExStream Mesokosmen Studie (Teilprojektleiter Leese, Florian )
• A09 - Effekte der Zu- und Abnahme von Stressoren auf metazoische Parasiten-Gemeinschaften (Teilprojektleiter Sures, Bernd )
• A10 - Die Witterung von Gefahr: Prädatoren-Effekte auf Makrozoobenthos und genotypische Diversität in mehrfach gestressten Fließgewässern (Teilprojektleiter Tollrian, Ralph )
• A11 - Effekte multipler Stressoren auf Groppen (Cottus sp.) und assoziierte top-down Effekte auf das Nahrungsnetz von Fließgewässern (Teilprojektleiterin Lampert, Kathrin )
• A12 - Effekte multipler Stressoren auf Struktur und Funktion von Nahrungsnetzen (Teilprojektleiter Weitere, Markus )
• A13 - Interaktionen von Organismen und ihren Nahrungsquellen unter den Bedingungen multipler Stressoren: Eine Untersuchung mit stabilen Isotopen einzelner Aminosäuren (Teilprojektleiter Jochmann, Maik ;  Schmidt, Torsten )
• A14 - Raum-zeitliche Dynamik von Umweltbedingungen, Stressoren und ihren Interaktionen in Gewässern und Einzugsgebieten (Teilprojektleiterin Fohrer, Nicola )
• A15 - Verbesserung der Vorhersagen von Species Distribution Models: Stressoren-Interaktionen, Lebenszyklen und Berücksichtigung von Degradation und Erholung (Teilprojektleiterin Jähnig, Sonja )
• A16 - Biotische und abiotische Treiber des Ausbreitungsverhaltens von Wirbellosen (Teilprojektleiter Feld, Christian K. )
• A17 - Effekte von Stressoren, biotischen Interaktionen und Ausbreitungsverhalten auf die räumliche und zeitliche Variabilität der Zusammensetzung des Makrozoobenthos (Teilprojektleiter Haase, Peter Martin ;  Hering, Daniel )
• A18 - Mechanistische Modellierung von Beziehungen zwischen multiplen Stressoren und Individuen (Teilprojektleiterin Le, Ph.D., Thi Thu Yen )
• A19 - Test des Asymmetric Response Concepts in belasteten und renaturierten Gewässern: Integration von Belastungstoleranz, Ausbreitungsverhalten und biotischer Interaktion (Teilprojektleiter Vos, Matthijs )
• A20 - Die Rolle individueller Belastungstoleranz für die Entwicklung von Lebensgemeinschaften in Gewässern während Degradation und Renaturierung (Teilprojektleiter Schäfer, Ralf B. )
• MGK - Integrierte Graduiertenkolleg von RESIST (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Brauer, Verena ;  Sures, Bernd )
• Z01 - Zentrales Verwaltungsprojekt des SFB 1439 (Teilprojektleiter Sures, Bernd )
• Z02 - Gemeinsame Experimente und Freilanduntersuchungen, zentrale Probenanalytik (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Boenigk, Jens ;  Fohrer, Nicola ;  Hering, Daniel ;  Leese, Florian )
• Z03 - Synthese von RESIST (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hering, Daniel ;  Jähnig, Sonja ;  Schäfer, Ralf B. )
• ZINF - Datenmanagement und -integration (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Beisser, Daniela ;  Probst, Alexander )

• Antragstellende Institution: Universität Duisburg-Essen
• Beteiligte Hochschule: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel; Ruhr-Universität Bochum; Universität Koblenz; Universität zu Köln
• Beteiligte Institution: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ); Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB); im Forschungsverbund Berlin e.V.
• Sprecher: Professor Dr. Bernd Sures