Overview of research projects

Funding: Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein, Tönning, 39.900 EUR

Project Details:
Der Seehund ist die häufigste heimische Robbenart im schleswig-holsteinischen Wattenmeer. Die Seehundbestände wurden in den Jahren 1988/89 und 2002 durch eine Staupeepidemie und im Jahr 2014 durch eine Influenzaepidemie stark dezimiert. Viele sensible Parameter, die zur Beurteilung des Zustandes der Seehundpopulation im Nationalparkwattenmeer wichtig sind, können am toten Tier nicht mehr beurteilt werden. Hierzu gehören beispielsweise Blutuntersuchungen sowie immunologische und enzymatische Untersuchungen. Daher wurde initiiert neben den toten Seehunden auch die lebenden Tiere auf den Seehundbänken zu untersuchen.
Im Rahmen des Robben-Lebendmonitoring werden Seehunde im schleswig-holsteinischen Wattenmeer mit Netzen gefangen. Neben Mitarbeitern der Stiftung Tierärztlichen Hochschule Hannover wird diese Aktion mit Hilfe von Mitarbeitern des Landesamtes für Küsten- und Naturschutz, der Seehundjäger und weiteren Helfern durchgeführt. Die Seehunde werden vermessen und gewogen. Es werden Blut-, Haar- und Kotproben sowie Tupfer zur Bakteriologie entnommen. Aufgrund der Proben werden Blutbilder erstellt, blutchemische, zytologische, mikrobiologische, virologische und serologische Untersuchungen durchgeführt. Die Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit dem Research Center for Emerging and Infectious Diseases und dem Institut für Pathologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover sowie dem Institut für Hygiene und Infektionskrankheiten der Justus-Liebig-Universität Gießen durchgeführt. Zusätzlich zu diesen Untersuchungen werden im Rahmen von anderen Forschungsprojekten und Doktorarbeiten Robben auch mit Telemetriegeräten ausgestattet und auditorisch evozierte Potentiale aufgezeichnet.

Results:

Every year, the two harbour seal catches take place on the Lorenzensplate. These catches are financed by the Schleswig-Holstein State Agency for Coastal Protection, National Park and Marine Conservation (LKN) to determine the health status of the living seals in Schleswig-Holstein. Essentially, blood samples are taken from the extradural intravertebral venous sinus in order to subsequently establish the blood count and blood chemistry profile for each animal sampled, and the blood samples are also serologically tested for distemper and influenza antibodies (influenza additionally with nasal/mouth swabs) using virus neutralisation tests. In addition, the animals are tested for antibodies against brucella, glanders bacteria and leptospiral serovars.

The blood values of the animals have not shown any serious abnormalities in recent years and allow the conclusion that the population is healthy.

Some animals still show antibodies against PDV, but these are no longer in the protective range. Although all animals are mostly negative for distemper externally and after examination by PCR, these results and those of the last few years indicate that the population has hardly any protective antibody titres left and is therefore susceptible to this disease in the event of a renewed distemper outbreak. The most recent serological examinations of the harbour seals showed that, in addition, a few sampled animals have antibodies against influenza and that, in addition, most sampled animals show antibodies against phocine herpesviruses. This confirms once more that the herpes virus is widespread in the harbour seal population in the field, but that no diseases occur.

Of the animals examined, some seals currently show antibodies against glanders and brucellosis, but all are mostly negative for leptospirosis.

The high seal populations, especially in the North Sea, and the low number of protective antibody titres against canine distemper virus and influenza virus show that annual surveys are important to monitor the health status of the population in order to be prepared in case of a mass mortality occurring and to be able to take protective measures for animals and humans if necessary.

Funding: Umwelt Technik Soziales e.V., Eckernförde Ostsee-Info-Center Eckernförde, 39.953 EUR

Project Details:
For harbor porpoises, the hearing is a vital organ, as they primarily orient themselves acoustically using echolocation. In addition, acoustic perception is used for intraspecies communication and prey identification. Therefore, it is important to include in a health assessment the investigations of the auditory apparatus, which are closely aimed at in this project.
The present state of knowledge has shown that the auditory system can be damaged by infectious, degenerative and traumatic influences and is therefore no longer fully functional. These include, for example, infections caused by fungi, bacteria and parasites as well as anthropogenic noise sources that can damage the hearing temporarily and also permanently. Anthropogenic noise sources can include ship noise, blasting, sonar use, and the construction and operation of offshore wind turbines.
All in all, this increased noise exposure can lead to a temporary or permanent reduction in the ability of harbor porpoises to perceive their environment and thus to a higher probability of being captured.
Thus, the hearing organs of harbor porpoises captured in the Baltic Sea are to be examined within the scope of the project. First, if possible, a computer tomographic examination of the ears will be carried out. Then the ears will be examined macroscopically, histopathologically, parasitologically and microbiologically.

Results:

Untersuchungen des Gehörapparates von beigefangenen Schweinswalen aus der Ostsee

Bericht an den Ostsee Info-­Center Eckernförde

https://www.schleswig-holstein.de/DE/Fachinhalte/A/artenschutz/Downloads/berichtOhrenuntersuchungen.pdf?__blob=publicationFile&v=1

Funding: EU, 160.375 EUR

Project Details:
To further increase young people?s interest in natural science and to prevent shortage of specialists in the STEM area (science, technology, engineering and mathematics) nine scientific educational and research institutes from Germany, Poland, Sweden, Belgium and Denmark joined forces in the Horizon 2020-project "Marine Mammals". The school laboratory Kieler Forschungswerkstatt is coordinating the project that receives 1.8 million Euros from the European Union.

One focus of the project "Marine Mammals" is to provide learning material for school teachers and students developed by an international team of experts consisting of marine scientists, educational researchers and teachers. The material is based on current research questions and introduces the students to scientific topics as well as research methods. The teachers will be trained to use developed materials later in school teaching independently. Marine mammals are the main theme because they exemplarily reveal problems such as noise and plastic pollution of the oceans or the impact of bycatch in commercial fishing. "Next to a high intelligence marine mammals have strong social and communicative skills which draws worldwide attention to these sea dwellers", explains Dennis Brenneke, project manager at the Kieler Forschungswerkstatt.

Results:

Book

Marine Mammals- A Deep Dive into the World of Science

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/978-3-031-06836-2.pdf?pdf=button

Cooperation Partners:

Projektkoordination

Kieler Forschungswerkstatt (ozean:labor)

Projektpartnerinnen und -partner:

Christian Albrechts University Kiel (CAU)

University of Liege (ULg)

Foundation for the Development of Gdansk University (FRUG)

University of Southern Denmark (SDU)

University of Veterinary Medicine Hannover (ITAW)

Havets Hus, Lysekil (Hhus)

Meeresmedien (Meme), Hamburg

WWF Poland (WWF)

Leibniz Institute for Science and Mathematics Education Kiel (IPN)

Funding: BfN über Con Terra GmbH, 121.428 EUR

Project Details:
The Federal Agency for Nature Conservation (BfN) is the responsible nature conservation authority in the German exclusive economic zone (AWZ) as federal authority in the Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, Building and Nuclear Safety´s area of operations. The BfN is obliged to conduct monitoring programs for the Birds Directive (VRL), Habitats Directive (FFH-RL) and the Marine Strategy Framework Directive (MSRL) within the framework of the executive orders in the AWZ. Investigations are executed with standardised ship- and aircraft-based surveys for example for seabirds, marine mammals, fishes, biotopes and benthos. Furthermore, extensive planar mappings of marine biotopes and habitat types are conducted on behalf of the BfN. Technical-electronic support tools for data evaluation, keeping and supply have to be created and tended for data accumulating in the context of monitoring and mappings. The ITAW as subcontractor of Con Terra GmbH with its present expertise in the subarea of marine mammal monitoring shall establish and advance the system existing within the BfN for data keeping and utilisation. Afterwards, it is planned to integrate not yet assessed data from investigations by the BfN, research and development projects as well as environmental impact assessments (UVP interference regulations) into the conjointly configured and developed database structure and coordinate the access modalities for the end-user.

Results:

Within the project "BfN database" different work packages were processed.

In the first work package, the focus was on the creation of a recognition key for the classification of seabirds and marine mammals based on aerial photographs. The German Federal Agency for Nature Conservation (BfN) conducts observer-based flights as part of its national monitoring program for marine vertebrates. Due to technical developments, there are now alternative survey methods, e.g. digital, camera-based surveys using aircraft. These camera-based surveys were established as a standard in 2013 as part of the update of the Federal Maritime and Hydrographic Agency's (BSH) Standard Survey Concept (StUK) for investigating the impacts of offshore wind turbines on seabirds and marine mammals (i.e., environmental impact assessments). This digital survey method could also be used as part of BfN's national monitoring in the future. Therefore, to better standardize the identification of seabirds and marine mammals, a recognition key was developed. This describes the most common species and lists characteristic features that should help with identification. In addition, a selection of reference images from different digital surveys was made, based on which these characteristics can be recognized particularly well. Furthermore, different approaches for quality control and quality assurance of the image material and the resulting result data were presented.

In the second work package, a draft Standard Operating Procedure ("SOP") for digital camera-based surveys was prepared. This SOP is intended to provide standardized instructions for data collection during digital surveys. In addition, three existing SOPs for conducting airborne marine mammal mapping and the use of porpoise click detectors were revised.

 

Coppack T, Töpfer T, Nachtsheim D, Unger B (2019) Recognition key for the classification of seabirds and marine mammals using orthogonal aerial imagery. Concept paper, version 1.2, for the German Federal Agency for Nature Conservation. 110 pp.

Cooperation Partners:

Con Terra GmbH, Generalunternehmer

Dr. Timothy Coppack, Subunternehmer

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), 167.100 EUR

Project Details:
Eine diätetische Stickstoff (N)-Reduktion führt bei wachsenden Ziegen zu einer verminderten intestinalen Calcium (Ca)-Absorption und somit zur Reduktion der Plasma-Ca-Spiegel. Ursache für die verminderte intestinale Ca-Aufnahme ist eine Reduktion von Ca-transportierenden Strukturen aufgrund von verminderten Plasma-Calcitriol-Konzentrationen. Grund für die reduzierten Calcitriol-Spiegel während einer N-Reduktion sind verminderte Insulin-like-growth-factor-1(IGF1)-Konzentrationen. Ziel ist es, die zugrunde liegenden Mechanismen der Modulation der renalen Calcitriolsynthese und der hepatischen IGF1-Bildung bei wachsenden Ziegen mit diätetischer N-Reduktion zu charakterisieren. Hierfür werden die Expressionsmengen der am Calcidiol-Aufbau beteiligten hepatischen 25-Hydroxylase bzw. der am Calcitriol-Aufbau beteiligten renalen 1alpha-Hydroxylase sowie der für die Inaktivierung von Calcitriol verantwortlichen renalen 24-Hydroxylase mittels molekularbiologischer Methoden bestimmt. Da IGF1 ein Bestandteil der somatotropen Achse ist, werden Teile dieser untersucht, um Ursachen für die reduzierten IGF1-Spiegel zu identifizieren. Es erfolgt die Bestimmung der hypophysären Sekretionsmenge, Amplitude und Pulsationsfrequenz des Wachstumshormons (GH) während einer diätetischen N-Reduktion. Diese Daten sollen Hinweise liefern, welchen Einfluss das GH auf die IGF1-Synthese hat und ob eine Entkopplung dieser Achse während einer N-Reduktion bei wachsenden Ziegen stattfindet. Um Aufschluss darüber zu erhalten, ob eine Modulation der GH-Rezeptormengen Grund für den bekannten Plasma-IGF1-Abfall ist, wird die Expression des hepatischen GH-Rezeptors detektiert. Zudem sollen die Expressionsmengen der an der intrazellulären GH-Signalvermittlung beteiligten Proteine in der Leber untersucht werden, um festzustellen, ob dieser Signalweg beeinflusst wird. Die Expression von renalen IGF1-Rezeptoren wird bestimmt, um zu überprüfen, ob es während einer N-Reduktion zu einer Anpassung der Rezeptormengen kommt, um verminderte IGF1-Spiegel zu kompensieren. Zudem wird die Konzentration an IGF1-Bindungsproteinen im Plasma ermittelt, um abzuschätzen, ob eine diätetische N-Reduktion einen Einfluss auf deren Mengen hat und dadurch die biologische Wirksamkeit und Verteilung von IGF1 im Körper beeinflusst wird. Die geplanten Untersuchungen sollen zu einem besseren Verständnis möglicher Veränderungen des hypothalamisch-hypophysär kontrollierten Hormonhaushalts (insbesondere GH und IGF1) als potentiell zugrunde liegende Mechanismen der bereits bekannten Veränderungen der Calcitriolsynthese bei wachsenden Ziegen unter N-reduzierter Diät beitragen. Durch die molekularbiologischen Untersuchungen der möglichen Modulatoren der Calcitriol- und IGF1-Synthese, können die Folgen der reduzierten Calcitriolspiegel, wie die verminderte intestinale Ca-Aufnahme und die daraus resultierende Abnahme der Plasma-Ca-Spiegel, die u.a. am Knochen modulierend wirken können, besser verstanden werden.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31775916

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30394334

Funding: Europäische Innovationspartnerschaft "Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft" (EIP Agri), 177.231 EUR

Project Details:
Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, mehreren Praxisbetrieben (Masthühner/Pute) sowie Unternehmen aus dem vor- und nachgelagerten Bereich durchgeführt. Im Rahmen des Projektes soll untersucht werden, ob durch die Verfütterung von aktivierter Pflanzenkohle positive Effekte hinsichtlich der Fußballengesundheit und der Darmstabilität zu erreichen sind. Darüber hinaus soll nachgewiesen werden, inwiefern die Wachstumskurve durch Reduzierung des Proteininputs verändert wird und ob durch den Einsatz von Pflanzenkohle zu einer Standardfütterung vergleichbare biologischen Leistungen zu erreichen sind.

Gefördert durch den europäischen Landwirtschaftsfond für die Entwicklung des ländlichen Raumes - ELER.

Results:

https://www.mdpi.com/2076-2615/9/8/541

Cooperation Partners:

Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Unternehmensbereich Tierhaltung, Versuchs- und Projektwesen Tier, Agrarsystemtechnik

 

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 153.474 EUR

Project Details:
Das Tierwohl in der Nutztierhaltung ist einer der wichtigsten Qualitätsindikatoren für viele Verbraucher und von stark wachsender gesellschaftlicher Relevanz. Dabei lässt sich das Tierwohl messtechnisch nur schwer erfassen. Ein wichtiger Indikator für das Tierwohl in der Rinderhaltung ist die Erkennung von Lahmheiten, welche durch Erkrankungen der Klauen und Gliedmaßen entstehen. Ziel dieses Projekts ist es daher, ein System zur automatisierten Frühdiagnostik von Klauenerkrankungen von Rindern zu entwickeln. Der modulare Aufbau des geplanten Systems, welches aus einer Messplattform und einer Auswertungseinheit besteht, ermöglicht eine Anpassung an alle praxisrelevanten Haltungsformen. So sollen sowohl mobile Teststände mit daran angekoppelten Handgeräten oder Smartphone Apps für flexible Messungen, als auch ein Festeinbau in marktübliche Ställe umgesetzt werden. Die von den Systemen erfassten Geräusche sollen direkt über eine eigene Analysesoftware für den Landwirt aufbereitet und Managementoptionen angeboten werden.
Gefördert durch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

Results:

https://www.mdpi.com/2076-2615/9/3/78

Cooperation Partners:

Universität Kassel, Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften, Fachgebiet Agrartechnik

Hölschner+Leuschner GmbH&Co.KG

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 379.490 EUR

Project Details:
This research project is carried out in the framework of a national network for "Group housing of female rabbits" which is funded by the German Federal Ministry of Food and Agriculture. The implementation of a group housing system for rabbit does and their kits is scientifically monitored on a commercial farm. Based on the collected data on animal behaviour, animal health and the housing environment, housing and management recommendations are developed.

Results:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1558787820300332

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 219.160 EUR

Project Details:
Während für die Haltung säugender Sauen in der ökologischen Tierhaltung freiere Hal-tungssysteme bereits etabliert sind, findet gegenwärtig auch ein Umdenken auf breiterer Basis statt. Es ist zu erwarten, dass in Zukunft im Abferkelbereich eine dauerhafte Fixierung der Sau nicht mehr zulässig sein wird. Allerdings stellt die Umsetzung der Haltung in Freilaufbuchten nicht nur die Tierhalter, sondern auch die Tiere vor neue Herausforderungen. Um in diesem System optimale Gesundheit und Tierwohl bei guten Leistungen zu erfahren, müssen Sauen Eigenschaften besitzen, die bisher in keinem Zuchtprogramm berücksichtigt werden. Die Charakterisierung dieser funktionalen Merkmale und eine mögliche Integration in Zuchtprogramme als Beitrag zur nachhaltigen Tierzucht sind das Ziel dieses Forschungsvorhabens. Hierbei werden Merkmale aus den Bereichen Verhalten, Tiergesundheit und physisches Wohlergehen charakterisiert, erfasst und im Idealfall in das Zuchtprogramm integriert.

Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN).

Results:

https://orgprints.org/37056/

Funding: DFG, 205.150 EUR

Project Details:
Tick-borne encephalitis virus (TBEV) is an emerging vector-borne pathogen in Europe, transmitted by Ixodes ticks and maintained in rodent reservoirs. There is a remarkable interruption in TBEV geographical distribution spanning across Eurasia to Western Europe. A postulated ?demarcation line? appears to separate areas unaffected by TBEV in the western part of Germany and in The Netherlands from endemic areas in the extensive geographical area of Eurasia east of this line.