A new species of scaphopod in association with an anemone from the Labrador Sea

Scaphopods, also known as tusk shells, are a fascinating group of mollusks. They share their common ancestor with bivalves and are found in all of the world’s oceans, spanning from shallow coastal waters to the deep sea floor. Scaphopods are benthic organisms, which means that they live on or in the seabed. Their curved, funnel-like shell is open at both ends, allowing the animal to live partially buried in the sediment. By contracting their muscular foot, scaphopods pull themselves forward through the sediment, leaving traces that are known as Lebensspuren. As most molluscs, scaphopods feed on microorganisms by means of a radula, a delicate rasping tongue covered with rows of tiny, chitinous teeth. A particularly interesting feature of some scaphopod species is their symbiotic relationship with sea anemones. In this relationship, the sea anemones live epizoic, on the scaphopod shells, and benefit from the mobility of their host by gaining access to a larger feeding area. In return, anemones may offer scaphopods protection from predators by means of their stinging cells.

Such symbiotic relationships have mostly been reported from scaphopods of the family Dentaliidae Children, 1834, especially of the genus Fissidentalium P. Fischer, 1885. This makes dentaliid scaphopods a fascinating group of molluscs that play an important role in the deep-sea ecosystem by contributing to the food web structure and overall benthic biodiversity. The genus Fissidentalium comprises 61 nominal species which are distributed in all oceans, spanning from shallow continental shelves to abyssal depths (> 3000 m). There are 12 species reported from abyssal depths, of which five and four species are known from the eastern and western Atlantic, respectively. The genus is generally characterized by a moderately curved to almost straight shell of medium to large size, covered by many longitudinal ribs.

In November 2021, a team of scientists from the Senckenberg am Meer, Wilhelmshaven boarded the research vessel Sonne to set sail to the Labrador Sea. Situated between the north-eastern coast of Canada and western Greenland, the team aimed to explore the biodiversity of the vast sedimented areas that cover the abyssal sea floor. Visual exploration was done using a towed camera system that yields information on habitat and ecology of benthic species. An Agassiz trawl, a metal dredge with a fine-meshed net, was deployed to estimate the biodiversity by obtaining biological samples.

At 3387 m depth, 19 specimens of an unknown species of scaphopod were recovered, carrying an anemone on their moderately curved shell. Our study presents the scientific description of this new scaphopod species that lives in symbiosis with an anemone. The description includes the investigation of structural features, called morphology, as well as DNA sequencing, called molecular genetics. The results revealed this species of scaphopod to belong to the established genus Fissidentalium and was
given the name F. aurae. The Latin “aura” translates to “breeze”, referring to the windy conditions during the expedition as well as to the shipping company Briese Research, operating the vessel Sonne which has its port of registry in Wilhelmshaven.

Our description of this new species of Atlantic scaphopod not only provides important insights into species-pair associations in the deep sea, but also highlights the need for further fundamental research on marine organisms, one of the areas of expertise of the Senckenberg am Meer in Wilhelmshaven.

„Living in a rainbow”. Colourful insights into the role of light spectrum for the ecological interactions between phytoplankton and zooplankton

Water forms the basis of all life and provides the largest habitat on Earth. Although lakes only cover a small part of Earth's surface, they play an important role, e.g. in the global carbon cycle. Every lake, regardless of its size, is a highly complex ecosystem that serves as a habitat for many organisms. One of the smallest representatives is the plankton, which includes all organisms that cannot actively move in water. Basically, plankton is divided into two groups: organisms that photosynthesise – like land plants – and thus use solar light to provide themselves with energy (‘phytoplankton’) and those that feed on other organisms (‘zooplankton’). All lakes are characterised by a tightly linked network of food chains and phytoplankton forms the basis of almost all of these, even though most species are so small that they are invisible to the human eye. To provide this service, phytoplankton requires the sufficient availability of nutrients and light for photosynthesis. Like their relatives on land, the organisms need sunlight to supply themselves with energy. The crucial difference, however, is that, unlike air, water strongly influences the availability of light. Roughly half of the light reaching the water surface is attenuated in the top few centimetres. In addition, the visible spectrum of solar light is composed of different light colours: violet, blue, green, yellow, orange and red (the typical colours of the rainbow). Phytoplankton possesses a variety of light-absorbing molecules, so-called pigments, but the ability to absorb the different light colours varies greatly from species to species and depends on the pigments they possess. Therefore, not only the intensity but also the spectrum of light is important for phytoplankton, although comparatively little is known about the role of light spectrum in ecological processes.

This study therefore investigated the ecological significance of the light spectrum and how it influences the community structure and chemical composition of phytoplankton. Since the uptake of light and nutrients in phytoplankton are loosely coupled, the ratio of fixed carbon to nutrients in their cells can vary greatly and depends critically on the environmental conditions. Zooplankton, especially water fleas (Daphnia), need a balanced diet and are very sensitive to a lack of nutrients and fatty acids because both are mandatory for their growth. Thus, phytoplankton with low amounts of nutrients and fatty acids means a low food quality for Daphnia. But how do the factors nutrient addition, light intensity and light colour influence this interaction between phytoplankton and zooplankton? Lake Schortens (‘Badesee Schortens’) near Wilhelmshaven provided the ideal ecosystem for investigating this question due to the clear, nutrient-poor water. In an outdoor experiment, bottles filled with the natural phytoplankton community and shaded with different filters were exposed at different water depths, the available light intensity, spectrum, and amount of nutrients for phytoplankton was manipulated. A main finding was that essentially all these factors influenced the community structure and chemical composition of phytoplankton. The colour of light became particularly relevant when light intensity limited phytoplankton growth. The changes in phytoplankton further affected the growth of Daphnia, as the manipulated factors directly influenced the amount and quality of their phytoplankton food. I conclude that not only light intensity but also the light spectrum plays a significant role for plankton in freshwater. Changes in the water colour of lakes should therefore be taken into account when the efficiency of food interactions between phytoplankton and zooplankton is investigated.

Die Gemeinschaft der Sandlückenfauna im Nationalpark Wattenmeer. Welche Umweltfaktoren beeinflussen die Meiofauna-Gemeinschaften in den verschiedenen Biotopen des Wattenmeeres?

Das Wattenmeer, eine der biologisch gesehen produktivsten Regionen der Nordsee, beherbergt eine Vielzahl an Lebensräumen und eine reiche Artenvielfalt. Während größere Bewohner, wie Wattvögel und Robben, für viele sichtbar sind, spielen sich die grundlegendsten Prozesse des Wattenmeeres oft im Verborgenen ab - in den mikroskopisch kleinen Welten der Sandlückenfauna, auch Meiofauna genannt. Meiofauna, zu der kleinste Würmer, Krebse und andere Kleinstlebewesen zählen, die im Sediment des Meeresbodens leben, bildet einen integralen Bestandteil der Nahrungskette im Wattenmeer. Diese unscheinbaren Organismen dienen als Nahrungsquelle für größere Tiere und tragen maßgeblich zur Aufbereitung organischen Materials bei. Trotz ihrer geringen Größe sind Meiofauna-Gemeinschaften äußerst vielfältig und empfindlich gegenüber Umweltveränderungen. Die Faktoren, die die Zusammensetzung und Verteilung dieser winzigen Lebensformen beeinflussen, sind divers und unterscheiden sich von Region zu Region auf Grund der vorherrschenden Umweltbedingungen. Abiotische Faktoren wie Sedimentbeschaffenheit, Sauerstoffgehalt und Strömungsverhältnisse spielen eine entscheidende Rolle. Für das Wattenmeer im spezifischen bleiben nach wie vor viele Fragen offen. Welche Umweltfaktoren sind die dominierenden Faktoren, die die Meiofauna-Gemeinschaft beeinflussen und wie genau wirken sich diese Einflüsse aus? Welche Anpassungsstrategien haben die verschiedenen Arten entwickelt, um in diesem dynamischen Ökosystem zu überleben? Und was können Veränderungen in der Meiofauna-Zusammensetzung über den Zustand des gesamten Wattenmeeres verraten? Zu guter Letzt würden wir gerne wissen in welchen Nahrungsnetzbeziehungen die Meiofauna-Organismen stehen. Diese faszinierenden Fragen stehen im Mittelpunkt unserer dezeitigen Forschung und sind von großer Bedeutung für den Schutz und das Monitoring dieses einzigartigen Naturraums.

Unsere aktuelle Studie legt dar, dass sich die Meiofauna-Zusammensetzung, selbst in den kleinräumigen, ständig überfluteten Küstenbereichen des Wattenmeeres, je nach Biotop-Typ unterscheidet. Es zeigt sich, dass schlickige Zonen geprägt sind von feinem Sediment und einem hohen Anteil an organischem Material und Nährstoffen. Hier finden sich vor allem Fadenwürmern und Ruderfußkrebse in großer Zahl. Doch auch Hakenrüssler finden hier einen passenden Lebensraum. Ganz andere Bedingungen finden sich in den grobkörnigen Sedimenten, die nur wenig Nahrung zu bieten haben, dafür aber mehr Sauerstoff bereithalten. Hier finden wir Bedingungen vor, die die Fadenwürmer und Ruderfußkrebse in ihrer Anzahl reduzieren und Raum für andere Gruppen, wie den Muschelkrebsen, Korsetttierchen und Schnecken schaffen. Sie werden konkurrenzstärker und können sich ausbreiten. Die ersten Ergebnisse unseres Monitorings zeigen also, dass die Meiofauna-Gemeinschaften vor allem abhängig sind von der Korngröße des Sediments, denn diese bestimmt wie viel Sauerstoff, Nahrung und Besiedlungsraum vorhanden ist. Dieses Wissen hilft uns, die Reaktionen der Meiofauna auf Umweltveränderungen oder Störungen besser einzuschätzen. Außerdem können wir für unsere übergeordnete Forschungsfrage nach den Nahrungsnetzbeziehungen besser einschätzen wie viel Biomasse diese winzigen Organismen in dem System des Wattenmeeres als Nahrungsgrundlage für höhere Glieder der Nahrungskette bereitstellen.

die Gewinner in der Kategorie „Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler”

A new species of scaphopod in association with an anemone from the Labrador Sea

Scaphopods, also known as tusk shells, are a fascinating group of mollusks. They share their common ancestor with bivalves and are found in all of the world’s oceans, spanning from shallow coastal waters to the deep sea floor. Scaphopods are benthic organisms, which means that they live on or in the seabed. Their curved, funnel-like shell is open at both ends, allowing the animal to live partially buried in the sediment. By contracting their muscular foot, scaphopods pull themselves forward through the sediment, leaving traces that are known as Lebensspuren. As most molluscs, scaphopods feed on microorganisms by means of a radula, a delicate rasping tongue covered with rows of tiny, chitinous teeth. A particularly interesting feature of some scaphopod species is their symbiotic relationship with sea anemones. In this relationship, the sea anemones live epizoic, on the scaphopod shells, and benefit from the mobility of their host by gaining access to a larger feeding area. In return, anemones may offer scaphopods protection from predators by means of their stinging cells.

Such symbiotic relationships have mostly been reported from scaphopods of the family Dentaliidae Children, 1834, especially of the genus Fissidentalium P. Fischer, 1885. This makes dentaliid scaphopods a fascinating group of molluscs that play an important role in the deep-sea ecosystem by contributing to the food web structure and overall benthic biodiversity. The genus Fissidentalium comprises 61 nominal species which are distributed in all oceans, spanning from shallow continental shelves to abyssal depths (> 3000 m). There are 12 species reported from abyssal depths, of which five and four species are known from the eastern and western Atlantic, respectively. The genus is generally characterized by a moderately curved to almost straight shell of medium to large size, covered by many longitudinal ribs.

In November 2021, a team of scientists from the Senckenberg am Meer, Wilhelmshaven boarded the research vessel Sonne to set sail to the Labrador Sea. Situated between the north-eastern coast of Canada and western Greenland, the team aimed to explore the biodiversity of the vast sedimented areas that cover the abyssal sea floor. Visual exploration was done using a towed camera system that yields information on habitat and ecology of benthic species. An Agassiz trawl, a metal dredge with a fine-meshed net, was deployed to estimate the biodiversity by obtaining biological samples.

At 3387 m depth, 19 specimens of an unknown species of scaphopod were recovered, carrying an anemone on their moderately curved shell. Our study presents the scientific description of this new scaphopod species that lives in symbiosis with an anemone. The description includes the investigation of structural features, called morphology, as well as DNA sequencing, called molecular genetics. The results revealed this species of scaphopod to belong to the established genus Fissidentalium and was given the name F. aurae. The Latin “aura” translates to “breeze”, referring to the windy conditions during the expedition as well as to the shipping company Briese Research, operating the vessel Sonne which has its port of registry in Wilhelmshaven.

Our description of this new species of Atlantic scaphopod not only provides important insights into species-pair associations in the deep sea, but also highlights the need for further fundamental research on marine organisms, one of the areas of expertise of the Senckenberg am Meer in Wilhelmshaven.

Bi-directional Evolutionary Structural Optimization of Multi-Resonant MEMS

Mikrosysteme sind klein, komplex und aus unserem alltäglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Auch wenn wir sie aufgrund ihrer Größe nur selten aktiv wahrnehmen, tragen wir eine Reihe dieser Systeme tagtäglich mit uns. Insbesondere in unseren Smartphones: Beispielsweise helfen uns Beschleunigungssensoren bei der Navigation und Mikrofone und Lautsprecher ermöglichen die Kommunikation. Ein Großteil der Mikrosysteme schwingt während des Betriebs und nutzt Resonanzeffekte, um ihre Funktion zu erfüllen. Dabei müssen die auftretenden Schwingungsformen und deren Frequenzen perfekt auf die Funktionen des jeweiligen Mikrosystems abgestimmt sein. Dies macht den Entwurfsprozess dieser Systeme äußerst aufwendig und verlangt eine Menge Erfahrung bzw. Intuition von den Entwicklern. Aus diesem Grund wollen wir im Rahmen dieses Projektes eine automatische Entwurfsmethode für diese kleinsten schwingenden Systeme implementieren.

Wir schauen uns hierzu die Topologieoptimierung (TO) an, eine Methode, die ursprünglich für den Leichtbau entwickelt wurde. Sie wurde in den 1980er Jahren entwickelt und kann mit einem digitalen Bildhauer verglichen werden. Sie beginnt mit einem Materialblock in der maximal verfügbaren Größe und trägt Material Schritt für Schritt ab, um dabei den gestellten Anforderungen immer näherzukommen. Um dies zu gewährleisten, wird in jeder Iteration die Funktion der Struktur mit Hilfe des Computers simuliert. Der Materialabtrag geschieht erst grob dann mit jedem Durchlauf immer feiner werdend, sodass am Ende eine Struktur herauskommt, die die Anforderungen und damit die Funktion am besten erfüllt. Japanische Forscher haben das Potenzial der Topologieoptimierung eindrucksvoll aufgezeigt, indem sie verschiedene Knochenstrukturen von Tieren basierend auf deren Größe und Funktion mit Hilfe der TO reproduziert haben.

Da sich der Entwurf von Beschleunigungssensor stark von den Fragestellungen des Leichtsbaus unterscheidet, führen wir im Zuge dieser Arbeit eine Machbarkeitsstudie durch. Hierzu haben wir die TO implementiert und sie entsprechend der Anforderungen im Breich des Mikrosystementwurfs modifiziert. Anschließend haben wir uns zwei etablierte Mikrosysteme ausgesucht: den obengenannten Beschleunigungssensor und ein Mikrospiegelaktor, welche z.B. in Head-up Displays von moderne Autos oder Flugzeugen für die Projektion eingesetzt wird. Wir haben Simulationsmodelle beider Mikrosysteme mit jeweils der maximal möglichen Dimension gebaut und in beiden Fällen unsere TO damit beauftragt, einen optimalen Entwurf zu generieren. Die von der TO vorgeschlagenen Entwürfe erfüllen beide die von uns gestellten Anforderungen bezüglich ihres Schwingverhaltens. Zudem zeigen sie „biologisch aussehende“ Teilstrukturen, was einen Gegensatz zu den konventionellen, geraden bzw. eckigen Mikrosystemstrukturen darstellt. Damit wurde das Potential der TO für die Entwicklung von Mikrosystemen eindeutig demonstriert und wir schätzen sie als eine sinnvolle Erweiterung zur vorherrschenden Entwurfsstrategien ein.

Herstellung thermoelektrischer Generatoren zur Energieversorgung medizinischer Implantate

Die europäische Bevölkerung altert schnell. Bis zum Jahr 2060 wird jede dritte Person, die in Deutschland lebt, älter als 65 Jahre sein. Aus diesem Grund ist die gesellschaftliche und gesundheitswirtschaftliche Bedeutung medizinischer Therapien mit Implantaten deutlich angestiegen. In der klinischen Praxis werden diese bereits als Herzschrittmacher, Cochlea-Implantate oder zur tiefen Hirnstimulation eingesetzt. Zukünftig werden Implantate auch für regenerative Funktionen wie z.B. zur Unterstützung der Knochen- und Knorpelheilung eingesetzt. Als Energiequelle der Implantate werden Batterien oder aufladbare Akkumulatoren verwendet. Ist deren Lebensdauer abgelaufen oder Energieinhalt erschöpft, so muss das gesamte Implantat ersetzt werden. Die notwendige Operation stellt eine erhebliche körperliche und seelische Belastung für die Patienten dar. Sie birgt zudem ein Infektionsrisiko und ist sehr kostenintensiv.

Als Alternative schlagen die Autoren der eingereichten wissenschaftlichen Arbeit¹ die Nutzung von Wärme im Inneren des menschlichen Körpers zur Gewinnung elektrischer Energie vor. Unabhängig von Außentemperatur, Körperbau und Kleidung erhält der Körper durch verschiedene Mechanismen eine Kerntemperatur von 37 Grad Celsius aufrecht. Ein unter der Haut implantierter thermoelektrischer Generator ist in der Lage, aus einem Temperaturunterschied von wenigen Grad Celsius eine nutzbare elektrische Spannung zu erzeugen. Der wissenschaftliche Beitrag der eingereichten Arbeit besteht in dem Nachweis der Herstellbarkeit und Funktionsfähigkeit miniaturisierter implantierbarer thermoelektrischer Generatoren. Hierzu mussten zahlreiche technische und wissenschaftliche Fragen beantwortet werden: wie groß sind die Temperaturunterschiede im Inneren des Körpers, wie werden diese vom Implantat beeinflusst, welche Abmessungen müssen die Komponenten des Generators aufweisen, um optimal zu funktionieren und wie kann ich direkt nutzbare elektrische Spannung bereitstellen. Zur Bearbeitung dieser Fragen haben die Autoren eine Kombination aus Computer-Simulationen und Experimenten angewendet und ganz neuartige Herstellungs- und Montageverfahren entwickelt.

^{1 Yongchen Rao, Dennis Hohlfeld, Tamara Bechtold, „ Herstellung thermoelektrischer Generatoren zur Energieversorgung medizinischer Implantate “}

Simulationsspielbasierte Lehre von Wertstromanalyse und -design mit Unterstützung multimodaler Large Language Models (MLLMs)

In der Produktion von Maschinen oder Lebensmitteln haben Verbesserungsteams die Aufgabe, die Herstellung effizienter zu gestalten und Verschwendung zu vermeiden. Sie nutzen dafür Methoden des Lean Managements, wie die Wertstromanalyse- und -design-Methode. Diese Methode hilft den Teams, die Wertschöpfung zu maximieren, also möglichst viel Nutzen aus den Produktionsprozessen zu ziehen. Da jedoch die Datenmengen und die Komplexität in der Industrie ständig wachsen und somit die Verbesserungsteams in ihrer Arbeit vor neuen Herausforderungen stehen, müssen sich auch die Lernmethoden dieser Teams weiterentwickeln.

Das Problem mit herkömmlichen Lehrmethoden wie z. B. Frontalunterricht ist, dass sie oft nicht sehr effektiv sind, um Motivation, Interesse und den langfristigen Wissenserhalt zu fördern. Studien haben gezeigt, dass Gamification – also das Einsetzen von Spielmechaniken in nicht-spielerischen Kontexten – positive Effekte auf das Lernen hat. Lernende verstehen durch spielerische Elemente komplexe Themen besser und sind motivierter.

Bisherige Forschung führte noch zu keiner Lösung, die die Wertstromanalyse- und -design-Methode auf motivierende Art und Weise lehrt. Hier kommt das Simulationsspiel „North Star – The Value Stream Game“ ins Spiel. Dies wurde entwickelt, um die Wertstromanalyse- und -design-Methode spielerisch und praxisnah zu vermitteln. Ein besonderes Merkmal dieses Spiels ist der Einsatz von „NorthStarGPT“, einem angepassten Modell aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz (KI). Dieses KI-Modell basiert auf dem bekannten KI-Chatbot „ChatGPT“ und kann während des Spiels unterstützend, kooperativ oder sogar als Gegner agieren. Der KI-Chatbot kann über Sprache, Bilder oder Ton mit den Spielenden kommunizieren, um diesen zu helfen, mit ihnen zusammenzuarbeiten oder ihnen Herausforderungen zu stellen. Dadurch entsteht eine Lernumgebung, die physische Komponenten eines Brettspiels mit digitalen Elementen des KI-Chatbots kombiniert.

Das Simulationsspiel mit KI wurde im Rahmen der Vorlesung „Industrial Engineering“ an der Jade Hochschule Wilhelmshaven erprobt. An dem Test nahmen 16 Masterstudierende teil. Während des Einsatzes des Simulationsspiels, zusammen mit der KI zur Unterstützung, konnte festgestellt werden, dass die Studierenden nicht nur ressourceneffiziente Optimierungsstrategien im Wertstromdesign erlernten, sondern auch eine erhöhte Motivation und ein gesteigertes Interesse zeigten.

Neben der laufenden Forschungsarbeit wird das Simulationsspiel zukünftig auch Bestandteil der neuen Weiterbildung zum „Certified Digital Lean Manager (IPD)®“ sein, die im September 2024 erstmals angeboten wird. Diese Weiterbildung, die ein Hochschulzertifikat verleiht, entstand durch die Kooperation des Instituts für Produktions- und Dienstleistungssysteme (IPD) mit dem Zentrum für Weiterbildung (ZfW) der Jade Hochschule. Das Programm richtet sich an Fach- und Führungskräfte aus der Industrie sowie an Verbesserungsbeauftragte in der Nord-West-Region, die ihre Fähigkeiten erweitern und den Herausforderungen einer digitalen Zukunft begegnen möchten.

Parametric Model Order Reduction of Electromagnetic Systems with Relative Translational or Rotational Motion

Computermodelle spielen eine unverzichtbare Rolle in der Entwicklung, Optimierung und dem präzisen Betrieb von technischen Geräten. Sie bieten nicht nur Einblicke, die durch herkömmliche Experimente nicht ohne Weiteres zu gewinnen sind, sondern stellen auch eine kosteneffiziente Alternative dar, da physische Tests sehr ressourcenintensiv sind. Besonders da nicht alle Zielgrößen direkt oder unverfälscht messbar sind, werden Computermodelle immer wichtiger. Die Methode der finiten Elemente steht dabei als Standard für die Untersuchung eines breiten Spektrums physikalischer Probleme - von Mechanik und Wärmeleitung bis zu Akustik und Elektromagnetik. Jedoch erzeugt diese Methode mathematische Modelle, die schnell aus bis zu einer Million Gleichungen bestehen. Dadurch gehen wünschenswerte Anwendungen mit tagelangen Rechenzeiten einher, z.B. die Untersuchung von verschiedenen Lastfällen, das Zusammenspiel mehrerer Komponenten oder Designoptimierung.

Die Antwort auf diese Herausforderung liefert model order reduction (MOR), eine Technik, welche die Anzahl an Gleichungen dramatisch reduziert, gleichzeitig aber die Genauigkeit nahezu vollständig bewahrt. Solch eine Effizienzsteigerung verspricht nicht nur kürzere Rechenzeiten, sondern auch Flexibilität und neue Anwendungen. Ein Hindernis bleibt jedoch die Anwendung dieser Technik auf Systeme mit Relativbewegung, wie sie z.B. bei Elektromotoren, elektromagnetischen Linearaktoren oder auch bei Schlitten von Werkzeugmaschinen auftritt. Bestenfalls wurden für verschiedene Positionen separate Modelle erstellt, zwischen denen die Simulation dynamisch wechselt.

Die Innovation aus der Jade Hochschule Wilhelmshaven bricht mit dieser Einschränkung, indem eine neue mathematische Methode eingeführt wird. Diese erlaubt es, Relativbewegungen direkt und mit hoher Genauigkeit in reduzierte Modellen zu integrieren. Dadurch erweitert sich die Anwendungsbreite mathematischer Modelle im Ingenieurwesen und in der Produktentwicklung.

Die wissenschaftlichen Ergebnisse wurden in einem wegweisenden Konferenzbeitrag vorgestellt. Dieser fand Anerkennung in der internationalen Forschungscommunity und wurde mit dem "Outstanding Paper Award" der Konferenz geehrt. Dieser Beitrag konzentrierte sich auf die grundlegende Methode und einen Vergleich mit dem bisherigen Stand der Technik. Als einfach strukturiertes Fallbeispiel diente dabei ein Eisenblock, der sich an einem Permanentmagneten entlang bewegt. Die Resultate zeigten nicht nur eine markante Verbesserung der Genauigkeit, sondern erreichten dies auch bei nur marginal längeren Rechenzeiten. Zudem ist die Methode nicht beschränkt auf akademische Software, sondern auch kompatibel zu industriell genutzter Programmen. Inzwischen wurde die Methode mathematisch weiterentwickelt und auf komplexere Fallbeispiele angewendet.

Ciprofloxacin affects bacterial abundance and enrichments in the sea surface microlayer and underlying waters of a coastal area in the southern North Sea

My study highlights the importance of collaborative efforts to minimize the potential ecological consequences of introducing antibiotics into coastal waters. This is due to the likelihood of antibiotics accumulating more in the uppermost water surface, known as the sea surface microlayer, impacting bacterial diversity and leading to the adaptation of marine bacteria to antibiotics. This adaptation may manifest as the development of antibiotic resistance, which could have implications for the health of our oceans and the organisms inhabiting them. I utilized various experiments to directly evaluate the possible effects of antibiotics on bacterial diversity in Jade Bay, located in Wilhelmshaven, Germany. I examined the presence of antibiotics and their effects on bacteria in this uppermost water surface and the water one meter below it. Despite its harsh conditions, the uppermost water surface is home to numerous bacteria. I found that antibiotics tend to accumulate there more, potentially creating a conducive environment for antibiotic-resistant bacteria to thrive.

The Jade Bay contained many pharmaceutical compounds from nearby wastewater treatment. These pharmaceutical compounds include a range of antibiotics such as ofloxacin, erythromycin, lincomycin, clarithromycin, clindamycin, and novobiocin. My published article also revealed the presence of more pharmaceutical compounds like caffeine, ibuprofen, and diclofenac in Jade Bay. It highlighted the importance of protecting the diversity of this coastal environment. Bacteria in coastal environments perform essential functions as we need them to degrade environmental pollutants and ensure that coastal ecosystems remain balanced. Their role in breaking down organic matter and recycling nutrients is also crucial for the overall health of coastal environments. But suppose different antibiotics are present in the environments. In that case, bacteria that perform essential functions may be killed, and the ones that are resistant to the antibiotic will spread in the environment.

I found increased bacteria in seawater samples taken from the uppermost water surface of Jade Bay compared to the water below despite varying amounts of the antibiotic ciprofloxacin being introduced into the samples. Ciprofloxacin is an important antibiotic used to treat diseases, and it is widespread in coastal environments, which makes it an important antibiotic for this study. As the ciprofloxacin levels rose, the number of bacteria in the seawater samples decreased. However, I noticed that over time, the bacteria in the seawater samples began to increase when exposed to high ciprofloxacin levels (50 and 100 ng mL-1), indicating the development of resistance. In the presence of high ciprofloxacin levels, I identified 97 bacteria, of which 57 could potentially cause infections in humans, particularly those with weakened immune systems, while 40 are marine bacteria incapable of infecting humans.

Furthermore, my study showed the presence of antibiotics, including ofloxacin, clindamycin, clarithromycin, lincomycin, tylosin, novobiocin, erythromycin, trimethoprim, sulfamethoxazole, roxithromycin, and chloramphenicol in the seawater samples, particularly those collected from the uppermost water surface of Jade Bay. However, only a few antibiotics were detected in the water below. Given that antibiotics such as clarithromycin, clindamycin, ofloxacin, and novobiocin were found in the uppermost water and the water below it, I conducted tests to see if the 40 marine bacteria would be resistant to their effects. I observed that 58% of the marine bacteria had developed resistance to clarithromycin, 95% to clindamycin, 70% of marine bacteria to ofloxacin, and 100% to novobiocin. Novobiocin had the highest concentration in the environment. These results underscore the urgent issue of antibiotic resistance in marine bacteria. This research, while not yet published, has been submitted as part of my PhD dissertation, which was awarded the grade of “magna cum laude” in May 2024 and presented during a conference in Atlanta, Georgia (USA), in June 2024. It also has wide media coverage for example by the American Association for the Advancement of Science and the American Society for Microbiology. Further studies using molecular methods are needed to understand the impact of antibiotics on the overall bacterial communities in Jade Bay.

Benthische mikrobielle Gemeinschaften in der Nordsee werden durch ein Zusammenspiel von Umweltfaktoren und Grundschleppnetzfischerei bestimmt

Meeressedimente in küstennahen Regionen wie der Nordsee erfüllen grundlegende Ökosystemfunktionen und Ökosystemleistungen wie beispielsweise die Bereitstellung von Lebensraum, den Nährstoffkreislauf und die Kohlenstoffspeicherung. Mikroben, die das Sediment in außerordentlicher Zahl besiedeln, spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung eines gesunden Ökosystems, aber wir wissen noch wenig darüber, wie sie durch natürliche und menschliche Aktivitäten beeinflusst werden, z. B. durch die Grundschleppnetzfischerei, eine in der Nordsee weit verbreitete bodenstörende Fischereipraxis.

Wie beeinflusst die Grundschleppnetzfischerei die mikrobielle Vielfalt in großen Gebieten wie der Nordsee? Um diese Frage zu beantworten, haben wir in der gesamten deutschen Nordsee Sedimentproben gesammelt und die mikrobielle Zusammensetzung, Vielfalt und den potenziellen Stoffwechsel charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Sedimenteigenschaften wie der Schlammgehalt und die mittlere Korngröße die mikrobielle Vielfalt auf dem Meeresboden maßgeblich beeinflussen. Aber auch subtilere Veränderungen, wie die Grundschleppnetzfischerei verändern die mikrobielle Zusammenhang und Diversität. Mit zunehmender Schleppnetzfischerei nahm die mikrobielle Vielfalt ab, während einige funktionelle Gruppen, darunter sauerstoffverbrauchende Mikroben, zuzunehmen.

Diese Ergebnisse bieten einen wichtigen Einblick in die Folgen menschlicher Aktivitäten auf dem Meeresboden und werfen die Frage auf, wie mikrobielle Veränderungen, die durch menschliche Aktivitäten hervorgerufen werden, den Zustand des Ökosystems und die Ökosystemleistungen in der Nordsee beeinflussen.

A comparison of EPS extraction and visualization methods of intertidal sediments of the German Wadden Sea

Microphytobenthos (MPB) is at term for microscopic, small algae and cyanobacteria, living on and in marine sediments. These tiny organisms are an important component of marine ecosystem because they produce oxygen and provide food for animals. They produce a transparent, sticky, slime-like substance, called extracellular polymeric substances (EPS). EPS have a wide range of functions. For example, it can protect the organism it surrounds from the environment or can function as a food source or habitat for even smaller organisms like bacteria. It can occur in many forms and can consist of many different components, but most of the time the single EPS components sticking together Despite their important roles in the marine ecosystem, there is a knowledge gap in understanding EPS. When scientists want to get more knowledge about the EPS, they mostly want to know how much EPS is there and what does it consist of. To get a response to the question “How much EPS is there?”, it is necessary to separate the EPS from the sediment and stain it, so you can make it visible and “count” it. I want to know which of the already existing methods for extraction and visualization is the most suitable for sediments from the German Wadden Sea around Wilhelmshaven. Therefore, I tried out and compared different methods. EPS consists almost entirely of 95% polysaccharides, which are large sugar molecules. Extracting EPS involves separating these sugars from other EPS components and the surrounding sediment. There are two main approaches: physical methods, like ultrasound baths and centrifugation, and chemical methods, which break down the sugars. Combining both approaches is considered most effective.

I compared two extraction methods and two visualization methods. The first extraction method, from Sunil Adav and Duu-Jong Lee from 2008, uses an ultrasound bath and formamide to loosen EPS from sediment. Sodium hydroxide (NaOH) then breaks the EPS into single molecules. The extracted EPS is a slimy liquid. After centrifugation, the heavier sediment settles at the bottom, and the lighter EPS-liquid can be easily removed from the top. The second method, from Jody de Brouwer and Lucas Stal from 2001, is similar but uses Na2EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) to destabilize the EPS. An ultrasound bath helps break it down, and centrifugation separates the components. In the next step the dyes alcian blue (blue) and phenol (yellow), stain the EPS. A spectrophotometer measures the proportion of stained EPS, providing a value to calculate the exact mass of EPS in each sample. Therefore, you can only say whether the EPS extraction has worked if the colouring has also worked.

The extraction with both methods and the following staining with alcian blue was not successful and gave negative results. This cannot be correct as negative masses of EPS cannot exist. Some possible explanations may be, that the Alcian Blue dye reacts very sensitively to salts, so it may didn't work with the samples from the Wadden Sea. The extraction with formamide and NaOH and subsequent staining with phenol has not led to positive results either. As both staining methods doesn’t work with this extraction method, I assume extraction method doesn't work for the purposes of extracting EPS from marine sediments at all. The two chemicals are very strong and can destroy the sugars, so the dye can't stain them. The Na2EDTA method is gentler. It only separates the EPS but doesn't destroy sugars. The sugars can then be stained with phenol and read by the spectrophotometer. This is exactly what I observed within this study. Small amounts of EPS could be measured with the combination of extraction with Na2EDTA and staining with phenol, which are consistent with similar measurements by other scientists. Therefore, I rate this combination as the most suitable if you want to analyze how much EPS is in a sample from the Wadden Sea.

Novel insights into the settlement process of coral larvae could largely improve sustainable coral restoration methods

Coral reefs are also called the “rainforests of the seas” because of their rich biodiversity which is comparable to tropical jungles. They are valuable for mankind in many ways, for example as crucial food supplier, protector of coastlines and source of income due to their tourist value. However, many coral reefs are under danger. Corals are heat-sensitive animals and are therefore strongly affected by climate change. So unfortunately, in current climate projections the future looks bad for corals. A glimmer of hope is the higher flexibility of young corals, that showed more adaptation potential to heated water compared to their parents. Reproduction of corals is a fascinating process. Two coral colonies are capable to produce millions of larvae through sexual reproduction. These larvae can be collected and used to actively repopulate damaged coral reef areas with new coral generations and thus attempt to counteract the global collapse of coral reefs. Our research aims to better understand the life cycle of corals and, in particular, to implement and improve the effectiveness of the coral larvae settlement method of reef restoration approaches. Thus, to avoid high initial losses of coral larvae, we developed an improved method to actively promote the free-swimming larvae to settle and develop finally into coral colonies. With this novel method, we could actively seek to better prepare reefs for the ongoing warming of the oceans by selecting the most heat tolerant coral larvae to seed reefs with resilient corals. We aim to apply and further develop this new method in reef restoration projects in tropical regions. We believe that in the long term, our applied research has the potential to improve both coral reefs and the living conditions of the people who depend on these reefs.

Invasive und potenziell invasive Neophyten der Ostfriesischen Inseln und angrenzender Gebiete

Die zunehmende Verbreitung von gebietsfremden Arten wird als zweithäufigste Ursache für den weltweit zu beobachten Biodiversitätsverlust angesehen. Der weltweite Handel und die Mobilität der Menschen, haben zum Wegfall von Ausbreitungsbarrieren geführt. Denn ohne Hilfe des Menschen könnten beispielsweise Arten aus Nordamerika oder Südafrika nicht nach Mitteleuropa und umgekehrt gelangen. Als Botanische Neubürger oder Neophyten werden ebenjene Pflanzenarten bezeichnet, die durch den Menschen verbreitet werden und wurden. Dabei ist es unabhängig, ob die Art absichtlich oder unabsichtlich eingeführt wurde. Die meisten Neophyten fügen sich problemlos in die bestehende Umwelt ein. Nur ein kleiner Anteil der Neophyten verursacht Schäden an Ökosystemen und hat so negative Auswirkungen auf die Biodiversität. Diese Arten werden als invasiv bezeichnet. Invasive und potenziell invasive Arten sollten deshalb unter Beobachtung stehen. Küstengebiete und Inseln sind global betrachtet Biodiversitätshotspots und werden gleichzeitig von gebietsfremden Arten bedroht; die niedersächsische Küste und die Ostfriesischen Inseln bilden hiervon keine Ausnahme. Diese hoch dynamischen Lebensräume liegen im Nationalpark Wattenmeer und sind die Heimat sehr spezialisierter Tier- und Pflanzenarten. Das Schmalblättrige Greiskraut ist eine dieser potenziell invasiven Arten. Die ursprünglich aus Südafrika stammende Pflanze ist Ende des 19. Jahrhunderts mit Wollimporten nach Europa gelangt. Eine Ausbreitung wird aber erst seit den 1950er Jahren beobachtet, und seit Mitte der 1990er Jahre ist es auch an der niedersächsischen Küste und auf den Ostfriesischen Inseln zu finden. Es steht im Verdacht, Vegetationsgemeinschaften der Küstendünen zu gefährden.

Zwischen 2006 und 2018 konnte für das Schmalblättrige Greiskraut auf Spiekeroog ein Zuwachs von 21 auf 4.450 Standorte mit ca. 22.000 Individuen nachgewiesen werden. Die Vorkommen beschränkten sich im Westen der Insel auf die äußersten Dünenzüge, im Osten erstreckten sich die Funde über die komplette Breite der Dünenzüge. Erstmalig konnten Pflanzen im Bereich der Oberen Salzwiesen nachgewiesen werden. Seit 2006 konnte die Art in 27 neue Biotoptypen einwandern. Dies lässt den Schluss zu, dass der Invasionsprozess damals wie heute noch nicht abgeschlossen war und ist. Viele dieser neu betroffenen Lebensräume sind geschützte FFH-Lebensräume und haben nur eine geringe Regenerationsfähigkeit. Aus naturschutzfachlicher Sicht sind das Einwandern und die deutliche Zunahme der Individuen kritisch zu bewerten. In Zukunft können Schäden durch das Schmalblättrige Greiskraut nicht mehr ausgeschlossen werden. Gleichzeitig ist eine Entfernung der Art aufgrund der heutigen Populationsgröße kaum möglich.

Das Beispiel des Schmalblättrigen Greiskrauts zeigt deutlich, wie wichtig es ist, alle gebietsfremden Arten zu beobachten und ein mögliches frühzeitiges Management abzuwägen. Denn jede invasive gebietsfremde Art war zunächst nur eine gebietsfremde Art.

Die Erforschung der Großsteingräber im Elbe-Weser-Dreieck auf Kurs gebracht. Neue Untersuchungen und Erkenntnisse zur neolithischen Trichterbecherkultur

Die vorliegende, für den Wilhelmshaven Wissenschaftspreis 2024 eingereichte Arbeit stellt die Ergebnisse archäologischer Untersuchungen an Großsteingräbern im Elbe-Weser-Dreieck vor. Bei diesen aus Findlingen errichteten, beeindruckenden Bauten handelt es sich um über 5000 Jahre alte Bestattungsplätze der Trichterbecherkultur, welche die Jungsteinzeit im mittleren Nordeuropa einleiteten. Ihre Erforschung ist von jeher ein beständiges Thema in der Archäologie, da sie als Zeugnis der damaligen Zeit heute noch sichtbar sind. Dennoch bleiben bis heute viele Fragen offen, was die damaligen Bestattungssitten und gesellschaftlichen Strukturen angehen. Wie sahen die Gräber ursprünglich eigentlich aus? Welche Arbeitsleistung steckt in diesen Anlagen? Denn so wie die Gräber heute erscheinen, stellen sie meist nur noch eine stark gestörte Variante der ursprünglichen Bauten dar. In den letzten Jahren hat sich zur Beantwortung einiges getan, wobei Niedersachsen in der Forschung zurückblieb. Dieses Defizit konnte zuletzt durch ein neues Projekt („Relikte im Moor“) aufgeholt werden, dabei spielte der Standort Wilhelmshaven eine entscheidende Rolle. Das hier verankerte Niedersächsische Institut für historische Küstenforschung (NIhK) hat die Initiative ergriffen und Gelder für Forschungen im Ahlen-Falkenberger Moor, Ldkr. Cuxhaven beantrag und bewilligt bekommen. In den Jahren 2019-2022 konnten somit umfangreiche Untersuchungen an vom Torf abgedeckten Fundplätzen erfolgen. U.a. liegen innerhalb der heutigen Moorflächen drei noch fast vollständig zugedeckte Großsteingräber, die sich sehr gut erhalten haben und teilweise ausgegraben wurden. Im Zuge der Ausgrabungen konnte die ursprüngliche Architektur erstmals vollständig erfasst werden. Doch wann wurden die Gräber errichtet? Wie wurden sie genutzt? Anhand der gebor-genen Funde war eine zeitliche Einordnung der Abläufe möglich, sie belegen eine Hauptnutzungszeit zwischen 3300-3100 v Chr. Zusätzlich erfolgten umfassende naturwissenschaftliche Analysen, die Einblicke in die Landschaftsentwicklung und Lebensweise der damaligen Bevölkerung ergaben. Wie ernährten sich die Menschen von damals, wie lebten sie? Ein Großteil der Fragen konnte direkt durch Fachwissenschaftler am NIhK, das naturwissenschaftlich breit aufgestellt ist, beantwortet werden. So ließ sich beispielsweise nachweisen, dass die Veränderung der Landschaft unmittelbaren Einfluss auf die Menschen hatte. Andersherum veränderte die Bevölkerung diese nachhaltig, indem sie beispielsweise Freiflächen für das Aufstellen der Gräber schuf. Anhand von Untersuchun-gen der Fettrückstände in den Keramikgefäßen gelang der Nachweis einer vollbäuerlichen Lebensweise. Letzten Endes war es aufgrund der Ergebnisse in Ahlen-Falkenberg auch möglich Rückschlüsse auf die Beziehungen zu benachbarten Regionen zu ziehen. Die Trichterbecherkultur war über ganz Norddeutschland und darüber hinaus verbreitet. Wie interagierten die Menschen miteinander? Woran werden Beziehungen und Kontakte sichtbar? Für die Gruppe in Ahlen-Falkenberg konnten zunächst eigene Traditionen im Grabbau und Töpferhandwerk festgestellt werden. Zusätzlich waren aber auch Kontakte zum Umfeld, sowie zu weiter entfernten Gebieten wie Schleswig-Holstein erkennbar. Die Untersuchungen im Moor durch das NIhK haben somit weitreichende Ergebnisse und Einblicke zur Entschlüsselung der jungsteinzeitlichen Trichterbecherkultur gegeben. Damit konnte zum internationalen Forschungsstand aufgeschlossen werden und Niedersachsen teilweise sogar in eine Vorreiterrolle gehen.

Ostfriesische Häuptlinge und ihre Burgen

Im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsprojektes untersuchte das Niedersächsische Institut für historische Küstenforschung, Wilhelmshaven, mit einer Förderung durch Pro*Niedersachsen von 2019 bis 2022 den spätmittelalterlichen Burgenbau im niedersächsischen Küstengebiet zwischen Weser und Ems. Zielsetzung war es den Aufbau, das Alter und die Funktion friesischer Burgen besser zu verstehen sowie deren Bedeutung für die Herausbildung der Häuptlingsherrschaften genauer zu charakterisieren, die in jener Zeit die vormals genossenschaftlich organisierten Landesgemeinden der Friesen abzulösen begannen.

Ein Fokus des Projekts lag daher auf der archäologischen und historisch‐geographischen Untersuchung sogenannter „Steinhäuser“, fester Turmhäuser aus Backstein, die ein wichtiges Charakteristikum des Burgenbaus jener Zeit und Region darstellen. Ein prominentes Beispiel einer solchen Burg mit Steinturm ist die auf den Häuptling Edo Wiemken zurückgehende Sibetsburg in Wilhelmshaven, die bereits in den 1960er Jahren archäologisch gegraben und im Zuge unserer aktuellen Forschung neu ausgewertet worden ist. Dabei zeigen archäologische Funde nicht nur den Reichtum und die weitreichenden Kontakte der damaligen Rüstringer Landeshäuptlinge, sondern auch, dass die Burg mehr Bauphasen umfasste als bislang bekannt.

Wichtig ist dies, da der Steinhausbau jener Zeiten grundsätzlich mit der Herausbildung des Häuptlingswesens verknüpft gewesen zu sein scheint: Im Laufe des 12. Jahrhunderts begünstigten ein intensiver Deichbau und optimale klimatische Bedingungen die Vergrößerung landwirtschaftlicher Nutzflächen in den Küstenmarschen und somit eine Steigerung der Produktion von Milchprodukten und Mastvieh in den friesischen Gebieten. Der Absatz dieser Produkte über die See‐ und Flusshandelswege brachte große Mengen an Kapital in die Region und führte zu erheblichen gesellschaftlichen Veränderungen. Einigen Familien gelang es so, ihr wirtschaftliches und soziales Prestige deutlich zu steigern. Im späten Mittelalter etablierten sich in Folge dessen zahlreiche Häuptlingsfamilien, die zur Demonstration ihrer lokalen Macht eben jene mehrgeschossigen und massiv erbauten Backsteingebäude errichten. Diese Steinhäuser hoben sich deutlich von der damals üblichen Holzbauweise ab und manifestierten somit den sozialen Stand ihrer Erbauer. Neben wenigen Beispielen solcher Bauten auf der höher gelegenen Geest finden sich diese Befestigungen vorwiegend im Bereich der Marsch, im Umfeld oder auf den typischen Wurtensiedlungen der Region. Ihr Bau war jedoch nicht nur durch wirtschaftlichen Aufschwung bedingt, auch außenpolitischer Druck, innerpolitische Fehden, Seeräuberei, Pest‐Epidemien und sich seit dem 14. Jahrhundert wieder verschlechternde klimatische Bedingungen verstärkten den Bedarf an solchen Befestigungen. Neben zahlreichen kleineren Burgen mit örtlicher Bedeutung existierten – wie die Sibetsburg – zudem große Anlagen, die als regionale Machtzentren dienten. Dem Projekt gelang es im Bereich der Ostfriesischen Halbinsel und Butjadingens Hinweise auf rund 420 Burgen und Steinhäuser zu ermitteln von denen die meisten heute zerstört sind. Obgleich nur ein Teil dieser Burgen Häuptlingsfamilien zugeordnet werden können, verdichtet sich das historische Bild der niedersächsischen Burgenlandschaft wesentlich und zeigt vergleichbare Züge wie sie aus den westfriesischen Regionen in den heutigen Niederlanden bekannt sind.

Adaptive evolution and loss of a putative magnetoreceptor in Passerines

Zugvögel schaffen es auf ihren beeindruckenden Wanderungen erstaunlich präzise zu navigieren - und orientieren sich unter anderem am Magnetfeld der Erde. Welches Protein für diesen Magnetsinn verantwortlich ist und als primärer Sensor fungiert ist aktuell eine der spannendsten Forschungsfragen. Motiviert war unsere Studie von Untersuchungen die zeigten, dass das Protein Cryptochrom 4 (Cry4), derzeit der vielversprechendste Sensorkandidat, bei Zugvögeln wie dem Rotkehlchen deutlich empfindlicher für Magnetfelder ist als bei sesshaften Vogelarten, wie Hühnern oder Tauben. In diesen Experimenten wurde nur das isolierte Protein verwendet, daher muss der Schlüssel für die unterschiedliche Empfindlichkeit der Proteine in der kodierenden DNA-Sequenz zu finden sein. Wir vermuten, dass die Sequenz bei nachtaktiven Zugvögeln durch evolutionäre Prozesse optimiert wurde. Um diese Hypothese zu untersuchen, nehmen wir den Magnetsinn in unserer Studie daher erstmals aus einer evolutionären Perspektive unter die Lupe. Hierfür verglichen wir Cry4 Sequenzen von 363 verschiedenen Vogelarten, von der Amsel bis zum Zwergkiwi. Was macht Cry4 so besonders? Hierfür haben wir die Evolutionsrate von Cry4 mit der zweier sehr ähnlichen Cryptochromen verglichen. Das Ergebnis zeigt, dass die Sequenzen der zum Vergleich herangezogenen Cryptochrome bei allen Vogelarten extrem ähnlich sind. Sie haben sich im Vergleich zu Cry4 im Verlauf der Evolution kaum verändert. Der Grund dafür dürfte darin liegen, dass sie eine zentrale Rolle bei der Koordinierung der inneren Uhr spielen – einer Funktion, die für alle Vögel essenziell ist, so dass Änderungen fatale Auswirkungen hätten. Die große Variabilität von Cry4 hingegen deutet darauf hin, dass das Protein für die Anpassung verschiedener Vogelarten an spezifische Umweltbedingungen wichtig sein könnte. Diese Spezialisierung könnte der Magnetsinn sein: ein Muster, was wir auch bei anderen Sinnesproteinen beobachtet, etwa bei lichtempfindlichen Pigmenten (Opsinen) im Auge. Um genauer zu verstehen, wie die Sequenz von Cry4 im Stammbaum der Vögel evolviert ist, haben wir verschiedene Selektionsszenarien getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere bei Zugvögeln aus der Gruppe der Singvögel (Passeriformes) eine Optimierung stattgefunden hat. Das bedeutet, dass sich Cry4 durch evolutionäre Prozesse (positive Selektion) bei Singvögeln als Magnetorezeptor spezialisiert haben könnte.

Eine weitere interessante Erkenntnis: drei tropische Vogelgruppen – Papageien, Kolibris und südamerikanischen Schreivögeln, auch Tyrannen genannt – haben die Information für Cry4 im Verlauf der Evolution verloren, diese Vögel können das Protein nicht mehr herstellen. Papageien und Kolibris sind weitestgehend sesshaft, bei den Tyrannen jedoch finden wir Langstreckenzieher, die ähnlich wie unsere europäischen Singvögel ebenfalls nachts ziehen und beim Zug auf sich alleine gestellt sind. Im Gegensatz zu unserem Rotkehlchen verfügen diese Arten nicht über den vermuteten Magnetsensor Cry4, was sie zu einem idealen System macht, um verschiedene Hypothesen zu testen. Interessante Fragen sind beispielsweise: Haben die Tyrannen einen Magnetsinn entwickelt, der unabhängig von Cry4 funktioniert? Oder sind sie in der Lage, sich ohne einen Magnetsinn zu orientieren? Eine weitere Möglichkeit ist, dass ihr Magnetsinn die gleichen Charakteristika zeigt wie der von Rotkehlchen, der beispielsweise lichtabhängig ist und durch Radiowellen gestört wird. Die ersten beiden Fälle würden die Cry4-Hypothese enorm unterstützen, während der dritte Fall die Hypothese auf den Prüfstand stellen würde. Die Gruppe der Schreivögel bietet uns somit ein natürliches Werkzeug, um die Funktion von Cry4 und die Bedeutung der Magnetwahrnehmung bei Zugvögeln zu verstehen.

Hausarbeit zum Wortschatzerwerb und zur Wortschatzförderung unter Berücksichtigung von Mehrsprachigkeit

Kinder mit Deutsch als Muttersprache, die in bildungsnahen Familien sozialisiert werden, erwerben vom Kindergartenalter bis zum Schulbeginn einen aktiven Wortschatz von ca. 5000 Wörtern (Leimbrink, 2015, S. 28). Die vorliegende Arbeit beleuchtet, wie Kinder diese 5000 Wörter erlernen und welche Phasen sie dabei durchlaufen. Außerdem stellt sie die Frage, inwieweit Mehrsprachigkeit in unserer immer heterogener werdenden Gesellschaft auf den Wortschatzerwerb Einfluss nimmt.

Beim Wortschatz handelt es sich um ein mentales Lexikon, in dem lexikalische Einheiten gespeichert und organisiert werden (Geist, 2017, S. 125). In den lexikalischen Einheiten sind Konzepte, Informationen über Verwendungsbedingungen und Wortbedeutung sowie relevante syntaktische, phonetisch-phonologische und graphematische Eigenschaften zu einem bestimmten Wort gespeichert (Leimbrink, 2015, S. 29). Der Wortschatzerwerb verläuft laut Leimbrink immer interaktiv über die gemeinsame Aufmerksamkeitszuwendung von Erwachsem und Kind auf ein bestimmtes Objekt. (Leimbrink, 2015, S. 34).

Die Auseinandersetzung mit Mehrsprachigkeit zeigt, dass der Lexikonerwerb bei mehrsprachigen Kindern nicht wesentlich anders verläuft als bei einsprachig aufwachsenden Kindern. Bei sukzessiv zweisprachigen Kindern beginnt er einfach später (Ruberg & Rothweiler, 2012, S. 102). Bei der Beurteilung des Wortschatzes von mehrsprachigen Kindern ist ihrem Alter, der Kontaktdauer mit der Sprache und dem sprachlichen Input hohe Beachtung zu schenken (Ehl & Grosch, 2021, S. 41 f.).

Die vorliegende Arbeit behandelt außerdem spezifische sematisch-lexikalische Störungbilder, die im Zusammenhang mit dem Wortschatz bei Kindern auftreten können, da die frühe Wortschatzentwicklung als Prädiktor für die weitere Sprachentwicklung des Kindes gilt (Rupp, Rausch, Willmes & Huber, 2007, S. 22).

Den Kapiteln mit den theoretischen und diagnostischen Grundlagen zum Wortschatz und zu seinem Erwerb folgt die Schilderung einzelner methodischer Aspekte und Programme innerhalb der semantisch-lexikalischen Förderung. Es werden vier Förderprogramme vorgestellt, mit denen innerhalb der Wortschatzförderung gearbeitet werden kann. Dies sind:

• das „Heidelberger Elterntraining“ (Ehl & Grosche, 2021, S. 42),
• der „Handlungsorientierte Therapieansatz (HOT)“ (Rupp, 2013, S. 187),
• das „Patholinguistischen Therapie (PLAN)“ (Kauschke & Siegmüller, 2017, S. 264) und
• das Konzept „Der Wortschatzsammler“ (Motsch, Gaigulo & Ullrich, 2022, S. 124).

Nach der theoretischen Auseinandersetzung folgt die praktische Umsetzung in Form einer Unterrichtsplanung für eine Sachkundestunde der zweiten Klasse auf Basis des „Wortschatzsammlers“. Sie veranschaulicht den konkreten Ablauf einer Förderstunde.

Die vorliegende Arbeit zeigt, wie facettenreich sich der Wortschatzerwerb hinsichtlich Einflussfaktoren und Störungsbildern gestaltet und welche hohe Bedeutung daher eine angemessene Förderung bei der Diagnostik und Förderung des Wortschatzes hat. Dabei ist ein hoher Grad an fachlicher Kompetenz gefragt.

The solubility of carbon dioxide in the sea-surface microlayer and the near-surface layer varies with in situ measurements.

The sea-surface microlayer (SML) is a pivotal boundary where the ocean and atmosphere exchange gases, heat, and particles, influencing both marine biogeochemistry and climate systems. This thin yet dynamic layer plays a crucial role in regulating climate by mediating the transfer of climaterelevant substances. Understanding the characteristics of the SML and near-surface layer (NSL) is essential for predicting how ocean-atmosphere interactions respond to environmental shifts. Despite its importance, accurately estimating global CO₂ fluxes between the ocean and atmosphere remains challenging due to complex vertical gradients in concentrations, temperature, salinity, and their hardly accurate measurability. This study seeks to overcome these obstacles by examining CO₂ dynamics within the SML and NSL across diverse regions: the Timor Sea, West Pacific, and the Jade Bay next to Wilhelmshaven in Northern Germany. We investigated CO₂ concentration gradients across these layers in situ to compare them with a theoretical equilibrium concentration (TECC) estimate, which is based on CO₂ solubility and atmospheric partial pressure of CO₂ (pCO2^atm). Given the challenges of in situ measurements in the SML, field data were collected using advanced measurement procedures including the research catamaran “Sea Surface Scanner”, a Van Dorn bottle, a free drifting buoy, a conductivity-temperature-depth rosette, and underway measurements. With these procedures, we covered depths between 0.001 m to 3 m. Moreover, we introduced the Apparent Carbon Dioxide Utilization (ACDU) parameter to quantify the disparity between observed in situ based CO₂ concentrations and TECC estimates. Here we show that, contrary to the TECC estimates, the actual CO₂ concentrations are subject to considerable high fluctuations within the SML and NSL, especially in the Jade Bay. In all regions we found a consistent underestimation of TECC. The ACDU was ranging from -8 ± 30.70 % at ~20 cm to -45 ± 13.00 % at 1 m depth in the Jade Bay, and -24 ± 12.37 % at the SML to -42.2 ± 19.40 % at 3 m in the Timor Sea and West Pacific. Consequently, the ACDU forms the expected bias for the usage of TECC as an estimate for CO2 concentration, by solely considering the water's temperature, salinity, solubility and pCO2^atm. We suggest, future research should focus on improving measurement comparability, expanding in situ observations and integrate additional parameters like chlorophyll-a and oxygen to enhance CO₂ estimates and global flux models.

der Gewinner in der Kategorie „Studierende”

„Living in a rainbow”. Colourful insights into the role of light spectrum for the ecological interactions between phytoplankton and zooplankton

Water forms the basis of all life and provides the largest habitat on Earth. Although lakes only cover a small part of Earth's surface, they play an important role, e.g. in the global carbon cycle. Every lake, regardless of its size, is a highly complex ecosystem that serves as a habitat for many organisms. One of the smallest representatives is the plankton, which includes all organisms that cannot actively move in water. Basically, plankton is divided into two groups: organisms that photosynthesise – like land plants – and thus use solar light to provide themselves with energy (‘phytoplankton’) and those that feed on other organisms (‘zooplankton’). All lakes are characterised by a tightly linked network of food chains and phytoplankton forms the basis of almost all of these, even though most species are so small that they are invisible to the human eye. To provide this service, phytoplankton requires the sufficient availability of nutrients and light for photosynthesis. Like their relatives on land, the organisms need sunlight to supply themselves with energy. The crucial difference, however, is that, unlike air, water strongly influences the availability of light. Roughly half of the light reaching the water surface is attenuated in the top few centimetres. In addition, the visible spectrum of solar light is composed of different light colours: violet, blue, green, yellow, orange and red (the typical colours of the rainbow). Phytoplankton possesses a variety of light-absorbing molecules, so-called pigments, but the ability to absorb the different light colours varies greatly from species to species and depends on the pigments they possess. Therefore, not only the intensity but also the spectrum of light is important for phytoplankton, although comparatively little is known about the role of light spectrum in ecological processes.

This study therefore investigated the ecological significance of the light spectrum and how it influences the community structure and chemical composition of phytoplankton. Since the uptake of light and nutrients in phytoplankton are loosely coupled, the ratio of fixed carbon to nutrients in their cells can vary greatly and depends critically on the environmental conditions. Zooplankton, especially water fleas (Daphnia), need a balanced diet and are very sensitive to a lack of nutrients and fatty acids because both are mandatory for their growth. Thus, phytoplankton with low amounts of nutrients and fatty acids means a low food quality for Daphnia. But how do the factors nutrient addition, light intensity and light colour influence this interaction between phytoplankton and zooplankton? Lake Schortens (‘Badesee Schortens’) near Wilhelmshaven provided the ideal ecosystem for investigating this question due to the clear, nutrient-poor water. In an outdoor experiment, bottles filled with the natural phytoplankton community and shaded with different filters were exposed at different water depths, the available light intensity, spectrum, and amount of nutrients for phytoplankton was manipulated. A main finding was that essentially all these factors influenced the community structure and chemical composition of phytoplankton. The colour of light became particularly relevant when light intensity limited phytoplankton growth. The changes in phytoplankton further affected the growth of Daphnia, as the manipulated factors directly influenced the amount and quality of their phytoplankton food. I conclude that not only light intensity but also the light spectrum plays a significant role for plankton in freshwater. Changes in the water colour of lakes should therefore be taken into account when the efficiency of food interactions between phytoplankton and zooplankton is investigated.

Sex has influence on Tonic Immobility with shorter induction times in male catsharks (Scyliorhinus canicula, Linnaeus 1758)

This study examined three potential parameters, such as induction type, sex, and body size, and their influence on Tonic immobility (TI). It contributes new knowledge to TI in Scyliorhinus canicula (Linnaeus 1758), as it compared the influence of two different induction types, sharks’ size, and sex, on induction time and duration time of TI. For this, twelve sharks were investigated on three days in the basement of the University of Bielefeld (52° 02’15”N, 08° 29’30”W). The results showed that the way tonic immobility is induced, doesn’t impact its induction and duration time. The sex also didn’t show an impact on TI’s duration, whereas the induction time was influenced, occurring in shorter induction times in male sharks. Regarding the body size, only a small impact with longer TI duration in smaller sharks was observed. The findings demonstrate that common assumptions on the behavioral purpose of TI as a mating behavior do not seem likely to be the only major affecting parameter. To conclude, this study has shown, that the understanding of TI is still too limited to provide a solid basis for a general tool in shark conservation management.

Demografischer Wandel: die Rolle der Babyboomer in der Unternehmenspraxis. Welche Bedeutung haben die Babyboomer für die kommende Generationen in der Unternehmenspraxis?

„Nur wer etwas leistet, ist etwas wert“ – dies ist ein Leitmotiv der Babyboomer-Generation. Doch wie verändern die Babyboomer und der demografische Wandel den Arbeitsmarkt?

Die Babyboomer sind eine vielbeachtete Gruppe auf dem Arbeitsmarkt; sie haben einen wichtigen Beitrag zum Wachstum und zur positiven Entwicklung unserer Gesellschaft beigetragen. Doch jetzt gehen viele von ihnen in Rente. Und insgesamt altert unsere Gesellschaft, ein gleichzeitiger Rückgang der Geburtenzahlen führt dazu, dass wir immer weniger Arbeitnehmer haben, die dem Arbeitsmarkt zur Verfügung stehen.

Gleichzeitig erleben wir seit 2015 eine rasante Zunahme an jungen und arbeitsfähigen Einwanderern nach Deutschland, die aus unterschiedlichen Ländern zu uns gekommen sind. Sie stehen dem Arbeitsmarkt zur Verfügung. Diese Veränderungsprozesse auf dem Arbeitsmarkt stellen für viele Unternehmen eine Herausforderung dar.

Unternehmen wollen Gewinne erwirtschaften und deren Existenz sichern; die Babyboomer unterstützen sie seit Jahren darin. In den kommenden 15 Jahren werden ca. 12 Mio. Menschen in Rente gehen – diese Lücke kann mit den kommenden Generationen nicht aufgefüllt werden. Das ist ein Problem für die Unternehmen und den Staat.

Der Mangel an Arbeitnehmern kann also nicht zahlenmäßig durch die kommenden Generationen beseitigt werden, deshalb müssen sich Unternehmen umstrukturieren und auf neue „Arbeitnehmerntypen“ einstellen. Denn wir wissen schon jetzt, dass die nachfolgenden Generationen nicht die gleiche Haltung zur Arbeit haben wie die Babyboomer. Dennoch stehen ihnen viele Chancen offen, die Unternehmen brauchen sie und müssen sich auf ihre zukünftigen Arbeitnehmer einstellen. Durch eine gute Integration von allen Arbeitnehmern in die Unternehmen können sie die Anforderungen, die an sie gestellt werden, schaffen. Denn die nachwachsenden Generationen können auch helfen, die Herausforderungen der Unternehmen, z.B. in der Digitalisierung, zu meistern.

Inwiefern können Social-Media-Plattformen in Deutschland die Verbreitung barrierefreier journalistischer Inhalte fördern oder behindern?

Laut JIM-Studie hat die Internetnutzung den höchsten Stellenwert in der Freizeit von Zwölf bis 19-Jährigen (Mpfs, 2023, S. 12). Viele Medienhäuser, Firmen und andere journalistische Einrichtungen betreiben Kanäle in den Sozialen Medien, um ihre Inhalte auch dort zu verbreiten und besonders jüngere Zielgruppen anzusprechen. Für Menschen mit Behinderungen ist es schwierig, diese Inhalte zu konsumieren, da sie in den meisten Fällen nicht barrierefrei aufbereitet sind. Das liegt nicht nur an den Redaktionen, sondern auch an den Plattformen und deren Richtlinien. Menschen mit Behinderungen können also noch immer nicht an allen Lebensbereichen teilhaben und können sich daher teilweise – wie zum Beispiel in dieser Arbeit zu sehen – nicht politisch und gesellschaftlich äußern.

Medien bieten die Möglichkeit, sich politisch und gesellschaftlich zu informieren, wirken somit meinungsbildend und - unterstützend und bieten somit einen Grundstein unserer Demokratie. Medien sollten folglich für alle Menschen konsumierbar und somit barrierefrei sein. Dafür gibt es bereits Konzepte, die jedoch größtenteils auf traditionelle Medien wie Printmedien oder Fernsehen bezogen sind. In den Sozialen Medien müsste es andere oder weitere Arten der Barrierefreiheit geben, da die Inhalte anders aussehen als in traditionellen Medien. „Eine zentrale mediale Entwicklungslinie der letzten Jahre besteht im verstärkten Fokus auf Bild- und Video-Content – unabhängig vom genauen Ausspielkanal.“ (Schützeneder & Graßl, 2022, S. 11). Das bringt einige Vorteile mit sich, wie zum Beispiel mehr visuelle und interaktive Möglichkeiten, gleichzeitig aber auch Schwierigkeiten wie zum Beispiel die Lesbarkeit und das Fehlen einer Vorlesefunktion.

In dieser Arbeit wird analysiert, inwiefern Social-Media-Plattformen in Deutschland die Verbreitung barrierefreier journalistischer Inhalte fördern oder behindern können. Außerdem soll den Leser:innen klar werden, wie wichtig es ist, Menschen mit Behinderungen in alle Lebensbereiche miteinzubeziehen und diese mitgestalten zu lassen.

Lebensweltorientierte Kommunikation in der Sozialen Arbeit

In der eingereichten wissenschaftlichen Arbeit wurde sich mit der Lebensweltorientierung im Zusammenhang mit Kommunikationsansätzen auseinandergesetzt. Diese wissenschaftliche Arbeit wurde bereits im September 2023 an der Berufsakademie Wilhelmshaven in dem Modul „Interaktion, Kommunikation, Gesprächsführung, Beratung“ abgegeben. Dies stellt auch meinen Bezug zur Region Wilhelmshaven dar, da ich an der Berufsakademie Wilhelmshaven den Bachelorstudiengang „Soziale Arbeit“ im 2. Semester studiere.

Der Ansatz der Lebensweltorientierung nach Hans Thiersch stellt einen elementaren Ansatz in der Sozialen Arbeit dar. Auf Grund dessen habe ich mich dazu entschieden diesen mit in die wissenschaftliche Arbeit für den Wissenschaftspreis Wilhelmshaven aufzunehmen. Weitergehend wurde sich mit der Kommunikationsform der „Gewaltfreien Kommunikation“ nach Marshall B. Rogers, welcher der zentrale Vertreter der „Gewaltfreien Kommunikation „war, auseinandergesetzt. Diese literaturbasierte Auseinandersetzung ist in vier Abschnitte aufgegliedert. Zunächst wird eine Einführung in die „Gewaltfreie Kommunikation“ geboten, welche beispielsweise Marshall B. Rosenberg vorstellt und einen Ausblick zu diesem Kommunikationsansatz liefert. Anschließend geht es um die Bedeutung von Empathiefähigkeit und Bedürfnissen, welche eine zentrale Rolle in der „Gewaltfreien Kommunikation“ spielen. Diese Rolle wird nun dargelegt und deren Bedeutung deutlich gemacht. Des Weiteren wird auf die vier Komponenten eingegangen, welche zur Erfüllung unserer Bedürfnisse führen. Unter diese Komponenten fällt zunächst das „Beobachten, auf welches an dieser Stelle nochmal näher drauf eingegangen wird. Darauf folgt es Gefühle wahrzunehmen und diese daraufhin auszudrücken. Die Bedürfnisse, welche aus den vorherigen Gefühlen resultieren, werden nun weitestgehend durchleuchtet. Abgeschlossen wird mit der vierten und letzten Komponente, nach den eben genannten Bedürfnissen zu bitten. Im letzten Abschnitt des Hauptteils wird sich mit der GiraSensprache und der Wolfssprache nach Marshall B. Rosenberg auseinandergesetzt, welche Bestandteil der „Gewaltfreien Kommunikation“ sind. Was sich genau dahinter verbirgt, wird in der wissenschaftlichen Arbeit deutlich.

In dem darauffolgenden Schlussteil meiner Arbeit wird sich nun mit der am Anfang erläuterten Lebensweltorientierung und dem Kommunikationsansatz der „Gewaltfreien Kommunikation“ im Zusammenhang beschäftigt. Besonders thematisiert wird hierbei die Wirkung der Lebensweltorientierung auf die „Gewaltfreie Kommunikation“. Fragen wie, „Welche Grenzen werden durch die Lebensweltorientierung an diesem Ansatz deutlich?“ aber auch „Welche Möglichkeiten bietet die Lebensweltorientierung für die „Gewaltfreie Kommunikation“ werden in diesem Schlussteil in Relation miteinander gestellt und im weiteren Sinne ausgeführt. Diese Auseinandersetzung führt dann auch zu einem Fazit meinerseits zu dem Thema Lebensweltorientierung im Zusammenhang mit Kommunikationsansätzen und schließt dadurch auch die wissenschaftliche Arbeit ab.

Welche Rolle spielt der Sozialraum in der Jugendarbeit mit rechtsextremer Klientel?

Ich will von Anfang an ehrlich mit Ihnen sein, die Sie diese Arbeit lesen werden. Diese von mir im zweiten Semester der Sozialen Arbeit an der Berufsakademie Wilhelmshaven erstellte Facharbeit wird Sie mit einiger Wahrscheinlichkeit mit dem Gefühl zurücklassen, dass Sie das ja irgendwie schon alles gewusst haben. Das ist ein häufiges Phänomen der Sozialwissenschaften, welches vielleicht eines Tages eine eigene Facharbeit verdient. Entgegen anderen Disziplinen der Wissenschaft kann die Soziale Arbeit nicht mit faszinierend effektiven Maschinen, grell fluoreszierenden Chemieexperimenten oder gestochen scharfen Wirtschaftsanalysen aufwarten.

Unsere Wissenschaft besteht immer wieder darin, liebgewonnene Annahmen der Gesellschaft zu nehmen, sie kritisch zu hinterfragen und uns damit unbeliebt zu machen. In dieser schönen Tradition wird sich mein Beitrag zu diesem Wettkampf der Wissenschaften -ganz im Zeitgeist- dem Thema Rechtsextremismus bei Jugendlichen widmen, um genauer zu sein lautet die Zugrunde liegende Frage „Welche Rolle spielt der Sozialraum in der Jugendarbeit mit rechtsextremer Klientel?“ und ohne zu viel vorweg nehmen zu wollen, nicht einmal die Frage selbst bleibt dabei unhinterfragt. Allerdings dürfen Sie sich, da sie die Arbeit gelesen haben gerne fragen, ob sich aus den verschiedenen Fragen des Textes nun ein Handlungsanweisung an die Soziale Arbeit als Disziplin ableitet, oder ob sich diese eher an die Gesellschaft als ganzes richtet. Denn eine Wissenschaft, die keine weiteren Fragen aufwirft, ist höchstens Populärwissenschaft. Danke, dass Sie sich die Zeit nehmen.

Lebensweltorientierte Kommunikation in der Sozialen Arbeit

Die Studienarbeit, welche im Rahmen meines dualen Studiums der Inklusiven Heilpädagogik an der Berufsakademie Wilhelmshaven entstanden ist, behandelt die Bedeutung der Kommunikation in der sozialen Arbeit. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf der Kommunikation in Kindertagestätten. In der Einleitung wird das Konzept der Lebensweltorientierung erläutert. Dieses beschreibt, wie die soziale Arbeit auf die alltäglichen Lebensumstände und Bedürfnisse der Menschen eingeht. Jenes wird folglich auf die Kommunikation in der sozialen Arbeit bezogen.

Des Weiteren liegt ein besonderer Schwerpunkt dieser Arbeit auf dem Konzept der Gewaltfreien Kommunikation nach Marshall Bertram Rosenberg, welche komprimiert dargestellt wird. Dessen Methode hilft dabei Konflikte zu vermeiden und ein positives Miteinander zu fördern.

Anhand eines Beispiels aus dem Alltag einer Kindertagesstätte in Wilhelmshaven, in welchem ich meine Praxis absolviere, wird hervorgeholt, wie wichtig aber auch herausfordernd gute Kommunikation für die Arbeit mit Kindern ist. Es wird deutlich, dass die Gewaltfreie Kommunikation Situationen entschärfen kann, indem man gezielt auf die Bedürfnisse des Kindes eingeht und dadurch Konfliktsituationen vermeidet. Diese beansprucht jedoch viel Zeit und kann nicht zwangsläufig in Gruppensituationen eingebracht werden, obgleich dieses zur Förderung eines positiven Lern- und Entwicklungsumfeldes beiträgt.

Abschließend wird aus der Sicht der Lebensweltorientierung ein Bezug zu Voraussetzungen, Grenzen und Rahmenbedingungen genommen. Diese zeigt auf, dass die Qualität der pädagogischen Arbeit durch kommunikative Konzepte verbessert werden kann, jedoch viel Eigeninitiative, Geduld und Zeit bedarf.

Portfolio. Lernprozess im Modul der humanwissenschaftlichen Grundlagen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Lernprozess im Modul „Humanwissenschaftliche Grundlagen der sozialen Arbeit und der inklusiven Heilpädagogik“. Dieses Modul deckt vier Hauptthemen ab: Anthropologie, Pädagogik, Psychologie und Gesundheitswissenschaft.

Anthropologie:
Der Text „Kindheit im Wandel“ von Renate Kränzl-Nagl und Johanna Mierendorff analysiert die Veränderungen in der Kindheit und kritisiert das Fehlen eines ganzheitlichen Konzepts in der Kindheitssoziologie. Der Wandel der Kindheit wird als Ergebnis gesellschaftlicher Entwicklungen betrachtet, was eine neue Perspektive auf Kindheit als soziales Phänomen bietet.

Pädagogik:
Carsten Bünger diskutiert in „Mündigkeit - Probleme und Perspektiven eines zentralen Beziehungspunkts kritischer Pädagogik“ die historische und moderne Bedeutung von Mündigkeit. Mündigkeit wird als Prozess verstanden, der kritische Reflexion und Anpassung an gesellschaftliche Normen beinhaltet.

Psychologie:
Annika Gaßmöller untersucht in „Volle Punktzahl für gutes Benehmen?! Verstärkersysteme in stationären Maßnahmen der Kinder- und Jugendhilfe“ die Nutzung von Verstärkersystemen in der Jugendhilfe. Diese Systeme werden kritisch betrachtet, da sie oft nur Symptome behandeln und die demokratische Teilhabe der Jugendlichen einschränken.

Gesundheitswissenschaft:
Hans Günther Homfeldt und Silke Birgitta Gahleitner thematisieren in „Gesundheit und Krankheit“ die Konzepte von Gesundheit und Krankheit als soziale Konstrukte. Der Fokus liegt auf der Salutogenese und der Förderung der Gesundheit, insbesondere in benachteiligten Bevölkerungsgruppen.

Die Arbeit enthält zudem ein kommentiertes Literaturverzeichnis, das wissenschaftliche Quellen umfasst und eine kurze Erklärung zur Auswahl der Literatur bietet. Abschließend reflektiert die Arbeit den gesamten Lernprozess im Modul und betont die erworbenen Fach-, Sozial- und Selbstkompetenzen.

Gewaltfreie Kommunikation im Kontext einer lebensweltorientierten Sozialen Arbeit

Im Rahmen des Wissenschaftspreises der Stadt Wilhelmshaven reiche ich diese Arbeit über das Thema „Gewaltfreie Kommunikation im Kontext einer lebensweltorientierten Sozialen Arbeit“ ein.

Durch das Studium an der Berufsakademie Wilhelmshaven und das Arbeiten bei der GPS Wilhelmshaven habe ich eine enge Verbindung zur Stadt Wilhelmshaven. Ich befinde mich derzeit im 2. Semester meines Studiums. Die vorliegende Ausarbeitung reflektiert das Studienmodul „Interaktion, Kommunikation, Gesprächsführung, Beratung“ des 1. Semesters. Den praktischen Teil meines Dualen Studiums absolviere ich in einer Werkstatt für Menschen mit Behinderungen.

Im Studiengang „Soziale Arbeit“ sowie in meiner praktischen Tätigkeit lerne ich regelmäßig neue Menschen und deren ganz persönliche Lebensgeschichte kennen. Mit Faszination und Begeisterung darf ich mich mit diesen Lebenswelten auseinandersetzen und versuchen, das Bestmögliche in Zusammenarbeit mit den Menschen für deren Zukunft zu erreichen.

Die lebensweltorientierte Soziale Arbeit handelt nach dem Maßstab, dass jeder Mensch in seiner Lebenswelt nach begründbaren Handlungsmustern agiert. Sie fußt maßgeblich auf den Ansätzen des Sozialwissenschaftlers Hans Thiersch. Der Psychologe Marshall B. Rosenberg hat ein Modell aufgestellt, das es ermöglicht, die Emotionen und Gefühle der Gesprächspartner:innen angemessen zu verstehen und diese wertschätzend erwidern zu können.

Die Bewältigung von (kommunikativen) Herausforderungen stellt in der Praxis des Werkstattumfeldes eine Aufgabe dar, die ohne die Ansätze der Lebensweltorientierung nur schwer erreichbar wäre. Das Wissen über die Bedürfnisse und Verhaltensweisen der Beschäftigten ist unabdingbar im Umgang mit Problemlagen. Daher ist es wichtig, dass die Praxis nicht davon beeinflusst wird, wie man selbst über die Anliegen der Beschäftigten denkt. Ist das der Fall, dann leidet auch die Kommunikation darunter. Vielmehr ist es die Aufgabe als angehender Sozialarbeiter zu fragen: Wie sieht mein Gegenüber seine Situation in seiner Lebenswelt? Hierin begegnen und ergänzen sich die Gedanken und Methoden von Thiersch und Rosenberg in bester Weise.

Diese Arbeit soll den Lesenden die Theorieansätze der Lebensweltorientierung sowie der Gewaltfreien Kommunikation - verbunden mit einem Praxisbeispiel - vermitteln und im besten Fall das Bewusstsein für ein harmonisches Miteinander stärken. Auch das Thema „Behinderung“ hat einen besonderen Stellenwert in der Arbeit.

Alte Spinntechniken – neuer Faden. Die Spinnwirtel der Wurt Feddersen Wierde.

Das Thema „Alte Spinntechniken – neuer Faden. Die Spinnwirtel der Wurt Feddersen Wierde. Untersuchungen zur typologischen und chronologischen Einordnung sowie zu ihrer räumlichen Verteilung im Siedlungsareal. Versuchsreihe zur Technik des Spinnens während der römischen Kaiserzeit im heutigen Nordwestdeutschland“ wurde im Zuge einer Masterarbeit an der Georg-August-Universität vorgelegt. Bearbeitungsort war das Niedersächsische Institut für historische Küstenforschung (NIhK), dessen Geschichte und Entwicklung eng mit der Forschung an der Wurtensiedlung Feddersen Wierde in Verbindung steht.

Durch die Ende März vorgelegte Masterarbeit rücken erstmalig, neben den bereits vielfältig untersuchten und publizierten Textilien der Wurtensiedlung, die Geräte zur Fadenproduktion in den Vordergrund. Die seit den 1950er Jahren tendenziell stiefmütterlich behandelte Objektgruppe der Spinnwirtel birgt großes Potential Einblicke in das aufwendige Verfahren der Gewebeproduktion und die damit verbundenen Vorgänge, Arbeitsschritte sowie die Strukturierung eines seit der Jungsteinzeit ausgeübten Handwerkes zu erhalten.

Die Erarbeitung einer feingliedrigen Typologie ermöglichte es erstmals Wirtelformen mit ihren chronologischen Schwerpunkten und Tendenzen innerhalb der Wurtensiedlung zu fassen. Zudem konnten zeitliche Veränderungen in der Zusammensetzung des Formenspektrums über den Besiedlungszeitraum hinweg gemacht werden: Während die einfachen Formen in den älteren Siedlungshorizonten noch einen Großteil des Fundgutes stellen, sinkt ihr prozentualer Anteil im Laufe der Besiedlungsphase zugunsten der komplexeren Typen. Die Wirtel werden in ihrer Tendenz zu den jüngeren Phasen hin höher, ihr Durchmesser sinkt. Gleichzeitig verändert sich die Ausformung der Lochung, was für die Nutzung verschiedener Spindelstäbe spricht.

Anhand einer experimentalarchäologischen Versuchsreihe, in der die Wirtel angesponnen wurden, konnten die Rotationseigenschaften der Formen ermittelt und der Nachweis erbracht werden, dass – anders als bislang vermutet – schon während der römischen Kaiserzeit mehrere Spinntechniken parallel zueinander ausgeübt worden sein müssen.

Eine weitere wichtige Erkenntnis ist den erstellten Kartierungen der Wirtelfunde innerhalb des Siedlungsareals zu entnehmen: Das zunächst für den Eigenbedarf im Haushandwerk produzierte Garn wird ab ca. 200 n. Chr. im Siedlungsverbund hergestellt, welcher als organisiertes Haushandwerk angesprochen werden kann. Gründe für den Zusammenschluss der einzelnen Haushalte könnten im aufblühenden Handel und im florierenden Handwerk zu suchen sein. Denkbar wäre der Export von überschüssigen Geweben.

Wie die dargestellten Ergebnisse zeigen, sind die kleinen Schwunggewichte der Feddersen Wierde als große Chance zu betrachten, das Bild der Textilherstellung der römischen Kaiserzeit in Nordwestdeutschland zu vervollständigen. Weitere groß angelegte Versuchsreihen und die Aufnahme zusätzlicher Funde aus anderen Siedlungen wären für weitere Forschungen wünschenswert.

Phenotypic plasticity of body coloration in a bush-cricket species: Is water stress of food plants used as a predictive cue?

Climate change is a looming and constant threat to every animal all around the globe. In Earth’s history, similar changes were slow enough for species to adapt to them over the years through evolution and selection. However, global warming is happening too fast to rely on that. A faster way to adapt to one's already changing environment is phenotypic plasticity. Our example species is Tylopsis Lilifolia, which is capable of changing its body coloration while molting. The aspect we investigate is what exactly causes the color change from green to brown. Our expectation is that the water stress hormone that the plants release when they are not getting their required amount of water is the chemical that induces the color change. For that, we collected 114 Tylopsis Lilifolia and separated them into four groups where each group gets a different diet. Mainly the groups differ in how they get in contact with water stress hormones, if they get any at all. The results we got from the experiment do not support our hypothesis. Yet it is too early to refute the hypothesis completely as the sample size is drastically smaller and molting in general was scarcer than expected from prior experiments done at the same field site. This leads us to believe that food is not the only variable that affects the body coloration after molting. One aspect that was different from the prior years was the weather, during our experiment, we had barely any direct sun and it was unusually cold. Since this weather condition usually does not appear simultaneously with plants under water stress we expect Tylopsis Lilifolia to also account for the weather conditions when molting into a different color morph.

die Gewinner des Sonderpreises in der Kategorie „Schülerinnen und Schüler”

Caroline Bathelt, Fenna Peters, Lina Tönnies:
Mobil und Nachhaltig unser Handy aufladen

Fares Chehadeh:
Genetische Veränderung des Menschen Fluch oder Segen?

der Gewinner in der Kategorie „Schülerinnen und Schüler”

Josef Gauk:
Grüner Wasserstoff aus der Nordsee: Eine ökonomische Analyse der Produktion und des Imports von grünem Wasserstoff

Lilian Kano:
Architektonische Meisterwerke: Antoni Gaudís Einfluss auf den Tourismus in Barcelona

Vanessa Katava:
Gesichtsblindheit und soziale Identität: Wechselwirkungen und psychosoziale Konsequenzen bei der Erkrankung Prosopagnosie

Jördis Peiler:
Auswirkungen sozialer Medien auf die neurobiologischen Aspekte der körperdysmorphen Störung und ihre Rolle bei der Symptomenentwicklung

Christoph Ehlers:
Die Darstellung des deutschen Kolonialismus im öffentlichen Raum Wilhelmshavens untersucht an selbst gewählten Beispielen

Nico Godau:
Nikotinbeutel. Thema für einen gesellschaftskritisch-problemorientierten Chemieunterricht?

Der Wissenschaftspreis Wilhelmshaven wird im zweijährigen Turnus – das nächste Mal im Jahr 2026 – verliehen. Nähere Infos finden Sie ab Frühjahr 2026 auf unserer Seite.

• Kategorie 1: Wissenschaftler*innen
• Kategorie 2: Studierende (inkl. Alumni bis 12 Monate)
• Kategorie 3: Schüler*innen (alle Jahrgangsstufen; eine Teilnahme mit einem Schulprojekt ist ebenfalls möglich, wenn der Schulabschluss weniger als 12 Monate zurückliegt)

• Die eingereichte Arbeit bzw. die Fragestellung darf nicht älter als 2 Jahre (ab Fertigstellung) sein.
• Die Arbeit darf eine Gesamtlänge von 10 Seiten nicht überschreiten (gezählt wird Einleitung, Hauptteil, Schluss).
• Eine Bezug zur Region Wilhelmshaven muss vorliegen. Dies kann bspw. der Wohnort, der Arbeitsort oder der thematische Schwerpunkt der Arbeit sein.
• Die Gestaltungsvorgaben wie Schriftgröße, Zeilenabstand etc. müssen eingehalten werden.
• Die Arbeit muss als PDF-Datei hochgeladen werden.
  
• Die Kriterien wissenschaftlichen Arbeitens müssen erfüllt sein.
• Bei Studierenden sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ist eine einseitige „populärwissenschaftliche“ Zusammenfassung mit abzugeben.
• Die Arbeit ist in deutscher oder englischer Sprache abzufassen.
• Die Arbeit darf als Einzelperson bzw. als Projektgruppe abgegeben werden. Bei Projektgruppen liegt die maximale Gruppengröße bei 5 Personen.