Overview of research projects

Funding: Deutscher Jagdverband e. V., 20.000 EUR

Project Details:
Die Hauskatze (Felis silvestris catus) gehört zu den weltweit verbreitetsten Prädatoren. Schätzungen gehen von einer Gesamtzahl von 600 Millionen Katzen weltweit aus. Allein in Deutschland wird die Zahl der Hauskatzen im Jahr 2016 mit 13,4 Millionen angegeben (© Statista 2018). Hinzu kommt eine geschätzte Anzahl von ein bis zwei Millionen verwilderten Katzen. Diese hohen Zahlen implizieren die Frage, welchen Einfluss die Katze als adventiver Beutegreifer neben neozoen und indigenen Prädatoren auf ihre Umwelt ausübt.
Die Thematik der (verwilderten) Hauskatze in Niedersachsen ist medial regelmäßig präsent. Vor allem in Hinblick auf die negativen Auswirkungen einer zu hohen Katzendichte auf die Singvogelpopulation. Fakt ist jedoch, dass es für Deutschland keine konkreten Zahlen zum Beutetiererwerb der Katze gibt.
In den meisten bisher veröffentlichen Studien zum Beuteerwerb der Hauskatze wurden die Beutetiere, die die Katzen in ihren Haushalt mitbrachten, gezählt. Diese Studien zeigten, dass verschiedene Arten vornehmlich aus der Gruppe der Säuger und Vögel erbeutet werden. Allerdings konnte der Anteil tatsächlich erbeuteter und nicht in den Haushalt verbrachter Beutetiere methodisch bedingt nicht belegt werden.
Neuere Untersuchungen aus Australien und den USA konnten inzwischen nachweisen, dass nur bis zu 25 % der erbeuteten Tiere von den Katzen nach Hause gebracht werden. In diesen Studien wurden Halsbandkameras verwendet, um das Verhaltensrepertoire aus der Perspektive der Katze aufzuzeichnen und genauere Zahlen zu den von Katzen erbeuteten Tieren bestimmen zu können.
In einem Pilotprojekt soll unter anderem mit Hilfe von Halsbandkameras und GPS-Trackern die Machbarkeit einer solchen Studie zum tatsächlichen Beuteerwerb und zur Raum-Zeit Nutzung von Hauskatzen in Deutschland ermittelt werden.

Results:

Die in den Monaten Oktober 2017 bis August 2018 bearbeitete Machbarkeitsstudie zur Raumnutzung und zum Beuteerwerb von Hauskatzen hat Methoden ermittelt, um den tatsächlichen Prädationseinfluss von Hauskatzen in der niedersächsischen Kulturlandschaft einschätzbar zu machen.

Zur Ermittlung der Raumnutzung wurden GPS Tracker verwendet. Der Beuteerwerb der Hauskatzen wurde mittels Halsbandkameras überprüft. Zusätzlich führten die Besitzer der Katzen Protokoll über die Beutefangtätigkeit ihrer Katzen.

An der Pilotstudie, durchgeführt in den Landkreisen Peine und Wolfenbüttel, nahmen insgesamt acht Katzen teil. Sieben wurden mit Halsbandkameras ausgestattet, sechs mit GPS Trackern.

Die Größe der durch die Katzen genutzten Fläche, die innerhalb der GPS Trackertragzeit ermittelt werden konnte, liegt abhängig vom Individuum bei 5,3 bis 26,2 ha. Bei einigen Tieren ist die Nutzung von linearen Strukturen im Feldbereich erkennbar, Randstrukturen und Fahrspuren dienen als Laufwege. Dadurch erhöht sich die Begegnungswahrscheinlichkeit zwischen Katzen und verschiedenen Arten, die diese Strukturen ebenfalls stark frequentieren, wie Rebhuhn, Hase, Fasan, diverse Singvögel und Kleinsäuger. Die Katzen legen im Mittel rund 1200 m pro Tag zurück.

Mit den Halsbandvideokameras konnten insgesamt rund 74 Stunden Videomaterial gesammelt werden. Trotz einer geringen Aufnahmekapazität der Geräte von nur etwa 2-2,5 Stunden sind insgesamt elf Prädationsereignisse aufgezeichnet worden. Bei allen gefangenen Tieren handelt es sich um Kleinsäuger. Die einzelnen Exemplare konnten den Wühlmäusen der Gattung Microtus spec. oder den Langschwanzmäusen der Gattungen Apodemus spec. und Mus musculus zugeordnet werden. Von den elf gefangenen Mäusen sind lediglich drei von den Katzen nach Hause gebracht worden. Die restlichen acht wurden vor Ort gefressen oder liegen gelassen. Außerhalb der Halsbandkameratragzeit wurden von den Katzen acht Tiere (u.a. drei verschieden Vogelarten) gefangen. Basierend auf den ersten vorliegenden Daten muss angenommen werden, dass Katzen erstens, in Ortslagen flächendeckend Einfluss nehmen und zweitens, im Feldbereich eine Gefahr für Wildtiere darstellen können.

Wissenschaftlich erhobene Daten schaffen Fakten, die das Bewusstsein der Bevölkerung für die negativen Einflüsse wecken müssen, die Katzen wahrscheinlich auf ihre Umwelt ausüben. Weiterhin wird die Sensibilität für Themen wie Kastrationspflicht, Chip- und Registrierungspflicht erhöht.

Funding: Industry (Veterinary pharmaceuticals/Vaccines), 51.200 EUR

Funding: MWK / VW-Stiftung, 20.000 EUR

Project Details:
N-RENNT 2 aims to continue the neuroinfectiology research network in Lower Saxony (N-RENNT) fostering and boosting this young and important interdisciplinary field. N-RENNT 2 will be established by implementing both focused research projects and an advanced and specific training program for graduate students. Structure-building measures as well as sustainability of the project are guaranteed.

Results:

https://bmcbioinformatics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12859-017-1645-5

https://academic.oup.com/bioinformatics/article/33/19/3115/3868723

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010482517303499?via%3Dihub

Funding: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, 135.240 EUR

Project Details:
Optimierung von Tränkewasser-Systemen für Schweine und Geflügel unter besonderer Berücksichtigung der rolle mikrobieller Biofilme

Cooperation Partners:

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Funding: DFG, 378.000 EUR

Project Details:
Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) ist der Erreger der Paratuberkulose (John?sche Krankheit, JD), einer chronisch granulomatösen Enteritis bei Wiederkäuern. JD ist eine der am weitesten verbreiteten bakteriellen Krankheiten in der Nutztierhaltung und verursacht enorme wirtschaftliche Kosten. Die Pathomechanismen des Erregers MAP sind jedoch weitgehend unerforscht. Ziel unserer Studien war daher die Erforschung der MAP Pathobiologie unter Einbeziehung verwandter M. avium ssp. Stämme bzw. nicht pathogener Mykobakterien. Ziel dieses Projektes ist daher die Relevanz von Zink und Zink-Transportern in MAP hinsichtlich Metabolismus und Pathobiologie zu klären.

Results:

Derzeit ist ein Verlängerungsantrag in Begutachtung.

Funding: Neem Biotech , 20.535 EUR

Project Details:
The experiment will be carried out by applying the rumen simulation technique (Rusitec) using bovine ruminal contents for measuring the potential effects of substances of plant origin to reduce methan production in the rumen.

Results:

https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02094

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 236.482 EUR

Project Details:
Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, Hinweise zu erlangen, ob und wenn ja, in welcher Weise der Einsatz von Glyphosat eine Beeinflussung des mikrobiellen Ökosystems in der Nutztierhaltung nach sich zieht. Dabei soll das Hauptaugenmerk neben einer möglichen Resistenzinduktion gegen Glyphosat darauf gerichtet sein, den Einfluss des Herbizids und seiner Begleit- oder Trägerstoffe auf die Anreicherung tier- und humanmedizinisch relevanter Keime, sowie auch auf wichtige antibiotikaresistente Erreger bei Schweinen und Rindern zu untersuchen. Außerdem soll eine mögöiche Chelatbildung durch Glyphosat und die daraus folgende Beeinträchtigung der Resorptionsvorgänge und den Einfluss von Glyphosat auf die bakterielle Proteinsynthese bei Rindern untersucht werden.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31662889

Cooperation Partners:

Prof. Dr. W. Windisch, Lehrstuhl für Tierernährung, Technische Universität München

Pof. Dr. U. Rösler, Institut für Tier- und Umwelthygiene, Freie Universität Berlin

Prof. Dr. Martin von Bergen, Institut für Biochemie, Universität Leipzip

Funding: WWF Deutschland, Berlin, 46.064 EUR

Project Details:
The Doggerbank, the largest sandbank of the central North Sea, is an important habitat of the minke whale (Balaenoptera acutorostrata), which is the most frequently occurring baleen whale species in the entire North Sea. There is a high biological level of production due to the relatively shallow sea in the Doggerbank area combined with a special circulation. This results in rich but agglomerated food resources for apex predators like seabirds and marine mammals owing to good growing conditions for fish populations.

Minke whales are endangered because of several anthropogenic impacts like fishery activities or offshore construction of wind farms due to their biology and occurrence in the North Sea and adjacent waters. Miscellaneous visual surveys on a national as well as international level were conducted in the Doggerbank marine area in the last few years. The collected data are archived in different data bases and have not been merged and analysed yet.

These archived data shall be evaluated during this project in cooperation with Danish, Dutch and British colleagues. Additionally, an acoustic monitoring for the identification of minke whales is to be established. These studies are important steps in order to understand the minke whales´ habitat utilisation in the Doggerbank area more accurately as well as to better protect this species.

Results:

Effort-related survey data of eight different European institutes working on marine mammals were collected and merged into a common database. In total, 794 sighting records of minke whales from marine mammal and seabird surveys were collected and joined in one database. These data submit a description of the spatio-temporal distribution patterns of minke whales in the North Sea.

In spring, minke whales of the north-eastern Atlantic population enter the North Sea from the north. The numbers increase in the course of the summer and decrease within autumn to a minimum of sightings in winter. The Prey species, like sandeels, are a conceivable trigger. A patchy distribution of sandeels or other prey species in the spawning period and at their foraging grounds result in a cluster of marine top predators at known hot spots. The results of this thesis present more than 50% of all sightings within a radius of 20 km of known sandeel foraging grounds.

This report, in particular, shows that minke whales were recorded at the edges and the slopes of the Dogger Bank, where abundant prey species are common. A minor part of individuals is assumed to remain on the shelf in autumn and winter. Despite a small number of sighting records, were noted in the cold seasons around the North Sea.

The numbers of minke whale sightings and strandings increased in recent years, especially in the southern part. This rise may be the result of a growing population, inter- and intraspecific relations, an increase in monitoring effort or a change in distribution patterns.

Due to increasing minke whale sightings around the Dogger Bank a sound recorder was deployed to detect the animals acoustically. The recordings did not show any detection of minke whale calls. However, airgun sounds used for seismic surveys were recorded which can be a reason that the animals were absent.

The results of this report should be considered for species conservation and management as well as for marine spatial planning in the North Sea

Funding: BfN, 200.436 EUR

Project Details:
Ziel der SCANS Projekte ist es, in regelmäßigen Abständen (etwa alle 10 Jahre) die Abundanz und Verbreitung von Kleinwalen in der Nordsee sowie angrenzenden Gewässern koordiniert zu erfassen. SCANS III (Small Cetaceans in European Atlantic waters and the North Sea) ist nach SCANS I (1994) und SCANS II (2005) die dritte synoptische Erfassung in europäischen Gewässern. Die Erfassung wurde im Juli 2016 durchgeführt, und es kamen dabei drei Schiffe und sieben Flugzeuge zum Einsatz, von welchen aus entlang festgelegter Transekte Kleinwale erfasst wurden. Die Projektergebnisse sollen den Bestand, Veränderungen in der Häufigkeit und die Verteilung von marinen Säugetieren darstellen. Forschungsinstitute aus Frankreich, Schweden, Dänemark, Portugal, Spanien, Niederlande, Deutschland und Großbritannien sind an dem Projekt beteiligt. Das ITAW übernimmt den deutschen Teil der Projektdurchführung und gewährleistet, dass die Abdeckung der deutschen Gewässer erfolgt und dass deutsche Wissenschaftler und Institutionen an Planung, Durchführung und Auswertung des Gesamtsurveys beteiligt sind.
Die gewonnen Erkenntnisse bezüglich der Bestandsentwicklung der Kleinwale sollen auf europäischer Ebene auch der Bewertung des Erhaltungszustandes im Rahmen der FFH-RL bzw. des Umweltzustands gemäß Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) dienen.
Die Projektkoordination obliegt der University St Andrews.

Results:

https://synergy.st-andrews.ac.uk/scans3/category/researchoutput/

Cooperation Partners:

Professor Philip Hammond, Claire Lacey, Koordination - Sea Mammal Research Unit, University of St Andrews, Großbritannien

Dr. Jonas Teilmann - Department of Bioscience, Aarhus University, Dänemark

Professor Vincent Ridoux - University of La Rochelle, Frankreich

Dr. Meike Scheidat - Wageningen Marine Research, Niederlande

Dr. Nils Øien - Institute of Marine Research, Norwegen

Dr. José Vingada - Sociedade Portuguesa de Vida Selvagem, Portugal

Dr. Begoña Santos - Instituto Español de Oceanografía, Centro Oceanográfico de Vigo, Spanien

Dr. Patrik Börjesson - Swedish University of Agricultural Sciences, Schweden

Dr. Kelly Macleod - Joint Nature Conservation Committee, Großbritannien

Funding: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein, 354.000 EUR

Project Details:
In this project the findings regarding grey seal predation, which were obtained in an earlier pilot study, shall be applied and extended. Retrospective studies indicate that predation occurs for a longer time and on a larger scale than previously known. However, an uncertainty exists about several aspects, especially the range of this behaviour and the associated impact on marine mammal populations and their ecosystem. Against the background of these findings and the constantly increasing number of grey seals the ecological backgrounds, frequency and potential causes as well as consequences of this behaviour shall be assessed in this study.

Standardised and reproducible methods are required in order to conduct a scientifically verified evaluation and quantification. Therefore, methods for the evaluation of carcasses shall be established in this secondary project to analyse the cause of death of stranded marine mammals and to prevent misinterpretations in the future.

Following questions shall be investigate

Since when does this predation behaviour occur against other marine mammals?

If it is a recent behaviour, it is to be determined if and which alterations in the ecosystem caused this phenomenon.

Are the concerned grey seals individual animals?

In order to deviate the behaviour´s ecological relevance for the ecosystem, it shall be investigated if it is an anomaly of individual seals or if it is a prevalent and common behaviour.

Which age group and sex can these grey seals be allocated?

Existing data shall be analysed if it is a sex- or age-specific behaviour potentially. They shall assist to clarify the behaviour´s possible ethological origin.

Are there regional and seasonal foci of these incidents?

The spatial dimension of this behaviour shall be investigated as well as whether there are sensitive periods when this behaviour can be observed potentially. Hence conclusions on possible impacts on other marine mammal populations can be derived.

Which behaviour do predating grey seals exhibit?

This aspect is important for the evaluation of carcasses in order to better judge and assess lesion patterns.

Which diagnostic tools are available?

Histopathological analytical methods shall be tested and standardised to reliably estimate the carcasses´ cause of death.

How can grey seal predations be distinguished from other kills, for example by terrestrial predators?

For this purpose cost-efficient genetic techniques shall be established, which can be utilised to detect grey seal predation in general.

The findings gained in the framework of this project shall facilitate a management of marine mammals in German waters and beyond, based on substantiated knowledge.

Results:

van Neer, A.; Gross, S.; Kesselring, T.; Wohlsein, P.; Leitzen, E.; Siebert, U.: Behavioural and pathological insights into a case of active cannibalism by a grey seal (Halichoerus grypus) on Helgoland, Germany

In: Journal of Sea Research 148-149 (2019), 12-16

https://doi.org/10.1016/j.seares.2019.03.004