Primary production control of food in Sweden How does the county administrative boards work with improvements?     Author: Mikaela Stenlund   Abstract The county administrative boards are the responsible administrative authority for the primary production control of food in Sweden. The purpose of this study was to investigate how the county administrative boards work with improvements on primary production control of food, compared to some aspects from the Swedish National Audit Office report RIR 2014:12 and if any improvements can be seen at the present time. A survey was performed to find out if any improvement had been made. The survey included both quantitative and qualitative questions about food control, registration, control frequency, cooperation, resources and competence. 18 of the 21 county administrative boards answered the survey. The result from the survey indicate improvements in some fields of the primary production control of food, compared to the report RIR 2014:12. Areas that indicated improvements are an increased control frequency of registered primary production producers and that there were an increased proportion of registrations of the primary production producers that are required to register. Cooperation between the county administrative boards in addition to contacts for advice and support also indicated improvements.     Keywords: primary production, food control, official control, cross complience

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Lakes are increasingly being recognized as an important component of the global carbon cycle, yet anthropogenic activities that alter their community structure may change the way they transport and process carbon. This research focuses on the relationship between carbon cycling and community structure of primary producers in small, shallow lakes, which are the most abundant lake type in the world, and furthermore subject to intense terrestrial-aquatic coupling due to their high perimeter:area ratio. Shifts between macrophyte and phytoplankton dominance are widespread and common in shallow lakes, with potentially large consequences to regional carbon cycling. I thus compared a lake with clear-water conditions and a submerged macrophyte community to a turbid, phytoplankton-dominated lake, describing differences in the availability, processing, and export of organic and inorganic carbon. I furthermore examined the effects of increasing terrestrial carbon inputs on internal carbon cycling processes. Pelagic diel (24-hour) oxygen curves and independent fluorometric approaches of individual primary producers together indicated that the presence of a submerged macrophyte community facilitated higher annual rates of gross primary production than could be supported in a phytoplankton-dominated lake at similar nutrient concentrations. A simple model constructed from the empirical data suggested that this difference between regime types could be common in moderately eutrophic lakes with mean depths under three to four meters, where benthic primary production is a potentially major contributor to the whole-lake primary production. It thus appears likely that a regime shift from macrophyte to phytoplankton dominance in shallow lakes would typically decrease the quantity of autochthonous organic carbon available to lake food webs. Sediment core analyses indicated that a regime shift from macrophyte to phytoplankton dominance was associated with a four-fold increase in carbon burial rates, signalling a major change in lake carbon cycling dynamics. Carbon mass balances suggested that increasing carbon burial rates were not due to an increase in primary production or allochthonous loading, but instead were due to a higher carbon burial efficiency (carbon burial / carbon deposition). This, in turn, was associated with diminished benthic mineralization rates and an increase in calcite precipitation, together resulting in lower surface carbon dioxide emissions. Finally, a period of unusually high precipitation led to rising water levels, resulting in a feedback loop linking increasing concentrations of dissolved organic carbon (DOC) to severely anoxic conditions in the phytoplankton-dominated system. High water levels and DOC concentrations diminished benthic primary production (via shading) and boosted pelagic respiration rates, diminishing the hypolimnetic oxygen supply. The resulting anoxia created redox conditions which led to a major release of nutrients, DOC, and iron from the sediments. This further transformed the lake metabolism, providing a prolonged summertime anoxia below a water depth of 1 m, and leading to the near-complete loss of fish and macroinvertebrates. Pelagic pH levels also decreased significantly, increasing surface carbon dioxide emissions by an order of magnitude compared to previous years. Altogether, this thesis adds an important body of knowledge to our understanding of the significance of the benthic zone to carbon cycling in shallow lakes. The contribution of the benthic zone towards whole-lake primary production was quantified, and was identified as an important but vulnerable site for primary production. Benthic mineralization rates were furthermore found to influence carbon burial and surface emission rates, and benthic primary productivity played an important role in determining hypolimnetic oxygen availability, thus controlling the internal sediment loading of nutrients and carbon. This thesis also uniquely demonstrates that the ecological community structure (i.e. stable regime) of a eutrophic, shallow lake can significantly influence carbon availability and processing. By changing carbon cycling pathways, regime shifts in shallow lakes may significantly alter the role of these ecosystems with respect to the global carbon cycle. / Seen werden zunehmend als wichtige Komponente im globalen Kohlenstoffkreislauf anerkannt. Natürliche Veränderungen und anthropogene Aktivitäten beeinflussen die Struktur der Artengemeinschaft von Seen, was Auswirkungen auf den Transport und Umsatz von Kohlenstoff hat. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Beziehung zwischen Kohlenstoffkreislauf und der Gemeinschaftsstruktur der Primärproduzenten in kleinen Flachseen. Diese sind der weltweit häufigste Seentyp und weisen durch ihren im Vergleich zur Fläche großen Umfang eine intensive aquatisch-terrestrische Kopplung auf. In Flachseen treten oft Regimewechsel zwischen Makrophyten- und Phytoplankton-Dominanz auf. Diese können potenziell große Konsequenzen für den regionalen Kohlenstoffkreislauf haben. In dieser Dissertation vergleiche ich einen Klarwassersee mit submersen Makrophyten und einen trüben, Phytoplankton-dominierten See hinsichtlich Verfügbarkeit, Umsatz und Export von organischem und anorganischem Kohlenstoff. Des Weiteren habe ich den Effekt der erhöhten Zufuhr von terrestrischem Kohlenstoff auf den internen Kohlenstoffumsatz untersucht. Sowohl die Tagesgänge der pelagischen Sauerstoff-Konzentrationen als auch Fluoreszenz-basierte Messungen der Primärproduktion bewiesen, dass die Präsenz von submersen Makrophyten eine höhere jährliche Brutto-Primärproduktion im Vergleich zu einem Phytoplankton-dominierten See mit ähnlichen Nährstoffkonzentrationen ermöglicht. Ein einfaches, auf den empirischen Daten basierendes Model zeigt, dass diese Unterschiede in der Brutto-Primärproduktion typisch sind für moderat eutrophe Seen mit einer mittleren Tiefe von unter 3 bis vier Metern. In diesen Seen leistet die benthische Primärproduktion den Hauptbeitrag zur Primärproduktion des ganzen Sees. Daraus wird ersichtlich, dass Regimewechsel von Makrophyten- zur Phytoplankton-Dominanz in Flachseen die Verfügbarkeit von autochthonem organischem Kohlenstoff für das Nahrungsnetz reduzieren. Paläolimnologische Analysen in Sedimentkernen beider Seen wiesen darauf hin, dass der Verlust der Makrophyten mit einer vierfachen Zunahme der Kohlenstoff-Speicherraten einhergeht, und somit zu einer großen Veränderung der Dynamik des Kohlenstoffkreislaufs im See führt. Unsere Kohlenstoff-Massenbilanzen zeigen, dass die Erhöhung der Kohlenstoff-Speicherung im Sediment nicht durch die Erhöhung der Primärproduktion oder durch externe Quellen, sondern durch erhöhte der Effizienz der Speicherung begründet war. Dies geht mit einer reduzierten benthischen Mineralisierungsrate und einer erhöhten Calcitfällung einher und führt zu reduzierten Kohlendioxid-Emissionen. Eine Periode ungewöhnlich hoher Niederschläge mit erhöhten Wasserständen führte im Phytoplankton-dominierten See zu zu einem starken Anstieg der Konzentrationen an gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC) und zu anoxischen Bedingungen. Es wurde postuliert, dass zwischen diesen Prozessen eine positive Rückkopplung besteht. Die hohen Wasserstände und DOC-Konzentrationen reduzierten die Lichtversorgung und damit die Primärproduktion im Benthal und erhöhten die pelagischen Respirationsraten. Dadurch verringerte sich die Sauerstoffverfügbarkeit im Hypolimnion. Die dadurch erzeugten Redox-Verhältnisse führten zu einer Freisetzung großer Mengen an Nährstoffen, DOC und Eisen aus dem Sediment. Die während des gesamten Sommers andauernden anoxischen Verhältnisse in Wassertiefen unter 1 m führten zu einem fast vollständigen Verlust von Fischen und Makroinvertebraten. Zusätzlich wurde der pH-Wert im Pelagial signifikant erniedrigt und die Kohlenstoffdioxid-Emissionen im Vergleich zu früheren Jahren verzehnfacht. Insgesamt trägt diese Dissertation wesentliche Aspekte zum besseren Verständnis der Bedeutung des Benthals für den Kohlenstoffkreislauf in Flachseen bei. Der Anteil der benthischen Zone an der Primärproduktion in kleinen Flachseen wurde in Relation zur Gesamtproduktion des Systems quantifiziert. Letztlich zeigt diese Arbeit, dass die Gemeinschaftsstruktur der Primärproduzenten eines eutrophen Flachsees die Verfügbarkeit und den Umsatz von Kohlenstoff signifikant beeinflusst. Regimewechsel in Flachseen können durch Änderungen im internen Kohlenstoffkreislauf deren Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf verändern.

This study provides an insight into the food waste in primary production of vegetables with links to the influencing cosmetic preferences from the consumer level. To study farmers, a qualitative approach has been chosen and a quantitative approach has been taken for the consumer. To study these complex dependency relationships in the food chain, system theory has enabled a holistic overall picture based on these two approaches. The purpose is to identify the problem to increase the understanding of the causes and origin of food waste in primary production. Furthermore, the goal is that the empirical evidence will identify some possible development potential to reduce food waste in primary production. Sweden is an import-dependent country as well as Gävleborg County where, however, there are good development opportunities seen in the arable land where an increased degree of self-sufficiency can reduce the vulnerability in the food supply chain. From this perspective there is a need for an optimized food supply chain where food waste is minimized, self-sufficiency increases and import dependency decreases. Reducing production waste is an important part of the transition towards a more sustainable food production where system efficiency improvements are required at the macro, meso and micro levels. In order to answer what the study intends to investigate, a qualitative interview survey was conducted at four local farmers in Gävleborg County. A supplementary questionnaire survey with end consumers was also established to elucidate influential cosmetic preferences, such as an oblique carrot or scurf on a potato peel. The interviews and questionnaire survey has since been anchored in a literature study. The results of the interview study of the four farmers show that the main causes of the occurrence of food waste are due to severely affected factors such as weather conditions, pests, diseases / fungal infestation and even a small number of quality quality / cosmetic preferences. None of the farmers had any established measurements methods for food waste, which makes the statistical data more difficult. The results of the survey show that there is a knowledge gap regarding crops and their origin where more information would mean that the consumer considered the product choice. The survey showed that there was a willingness to pay more to meet specific purchasing preferences where information can broaden these preferences and allow for more sustainable choices. / Denna studie ger en inblick i uppkommet svinn i primärproduktionen av grönsaker med kopplingar till de påverkande kosmetiska preferenserna från konsumentledet. För att studera jordbrukarna har ett kvalitativ angreppssätt valts och för konsumentledet ett kvantitativt tillvägagångssätt. För att studera dessa komplexa beroenderelationer i livsmedelskedjan har systemteorin möjliggjort en holistisk sammantagen bild utifrån dessa två angreppssätt. Syftet är att identifiera problematiken för att öka förståelsen om svinnets orsaker och uppkomst i primärproduktionen. Vidare är målet att det empiriska underlaget ska leda till att identifiera eventuell utvecklingspotential för att minska svinnet i primärproduktionen. Sverige är ett importberoende land och likaså Gävleborgs län där det också finns goda utvecklingsmöjligheter sett till åkerarealen där en ökad självförsörjningsgrad kan minska sårbarheten i livsmedelskedjan. Utifrån den aspekten finns behov av en optimerad livsmedelskedja där svinn minimeras, självförsörjningsgraden ökar och importberoendet minskar. Att minska produktionssvinnet är en viktig del i omställningen mot en mer hållbar livsmedelsproduktion där systemeffektiviseringar behövs på makro-, meso- och mikronivå. För att besvara det studien ämnar undersöka har en kvalitativ intervjuundersökning genomförts hos fyra lokala jordbrukare i Gävleborgs län. En kompletterande enkätundersökning hos slutkonsument har även upprättats för att belysa påverkande kosmetiska preferenser, till exempel en sned morot eller skorv på potatisskal. Intervju- och enkätundersökningen har sedan förankrats i en litteraturstudie. Resultatet från intervjuundersökningen hos de fyra jordbrukarna visar att huvudorsakerna till uppkommet svinn beror på svårpåverkade faktorer som väderförhållanden, skadedjur, sjukdomar/svampangrepp och även en mindre del kvalitetskrav/kosmetiska preferenser. Ingen av jordbrukarna hade några upprättade mätmetoder för svinnet vilket försvårar den statistiska datan. Resultatet från enkätundersökningen visar att det finns en kunskapslucka om grödor och dess ursprung där mer information skulle innebära att konsumenten övervägde produktvalet. Enkäten visade att det finns vilja att betala mer för att tillgodose specifika inköpspreferenser där information kan utöka dessa preferenser och möjliggöra för mer hållbara val.

En av människans stora utmaningar för att kunna säkerställa framtidens matbehov är inte att använda mer investeringar och fysiska insatser för att öka livsmedelsproduktionen, utan istället att ta vara på den mat som slängs och minska den ineffektivitet som råder. Svinn av mat och livsmedel leder till ett ökande förbrukade naturresurser, utsläpp samt ekonomiska förluster. Svinnet uppstår idag i alla delar av livsmedelskedjan men främst i primärproduktionen finner man en tydlig avsaknad av data. Den här studien syftar till att undersöka varför svinnet i primärproduktionen uppstår samt vilka vägar man kan gå för att minska det. För att identifiera eventuella problem och förbättringsområden, utförs en kvalitativ intervjustudie med primärproducenter i södra Skåne. För ökad förståelse för studiens resultat vävdes Systemteorin in i analysarbetet. Resultatet från intervjustudien pekar på att det finns områden inom primärproduktionen som kräver förbättring. / One of the great challenges of man in order to ensure the food needs of the future is not to use more investment and physical efforts to increase food production, but instead to seize the foods that are thrown away and reduce the inefficiencies that prevail. Wastage of food and food leads to increasing depleted natural resources, emissions and economic losses. Wastage occurs today in all parts of the food chain, but mainly in primary production there is a clear lack of data. The purpose of this study is to investigate why the loss in primary production is occurring and the ways to reduce it. In order to identify potential problems and areas of improvement, a qualitative interview study with primary producers in Southern Skåne. For better understanding of the results of the study, the System theory was woven into the analysis work. The results of the study indicate that there are areas in primary production that require improvement.

Ziel der Arbeit war es, die Hypothese von CARNEY & ELSER (1990), dass unter mesotrophen Bedingungen die trophische Transfereffizienz vom Phytoplankton zum Crustaceenplankton maximal ist, in einem Ganz-Seen-Experiment zu überprüfen. Die Untersuchungen erfolgten im Rahmen des Projektes "Top-Down-Steuerung planktischer Biozönosen" am mesotrophen Großen Vätersee (Brandenburg). Die Fragen, welchen Einfluß das Crustaceenplankton auf die Primärproduzenten ausübt, wie die Primärproduzenten auf den Grazingdruck reagieren, und welche Verhaltensweisen der Crustaceen die Kopplungsstärke zu den Primärproduzenten oder den Prädatoren kausal beeinflussen, standen im Mittelpunkt. Primärproduktion (PPR) und Crustaceengrazing wurden in situ gemessen, Crustaceen-biomassen, -produktion und -verteilung bestimmt und mit den Daten der angrenzenden Teilprojekte in Beziehung gesetzt. Der prozentuale Anteil des Nanoplanktons an der absoluten PPR erreichte im Durchschnitt 52 %. Die Chl a spezifische PPR dieser Fraktion war signifikant positiv korreliert mit den effektiven Filtrierraten der Daphnien. Die spezifische PPR von Pico- und Netzphytoplankton blieb von den effektiven Filtrierraten unbeeinflusst. Die Blaualgen, Hauptbestandteil des Picoplanktons, stellten eine schlechte Nahrungsquelle für Daphnien dar. Dies zeigten Laborversuche zur Nahrungsqualität. Durch den hohen Beitrag des Nanoplanktons an der PPR bestand zwischen den Primärproduzenten und den Crustaceen eine starke Kopplung. 1998 betrug die Konsumtions-Transfereffizienz von den Primärproduzenten zu den Crustaceen 25 %. Im Vergleich dazu war der Anteil der Planktivorenkonsumtion an der Produktion der Crustaceen mit 14 % deutlich geringer. Die Konsumtion erklärte im Frühsommer während der hohen Verluste der Daphnien maximal 20 % der Mortalität. Kam es im Hochsommer zu höheren Abundanzen invertebrater Räuber, war deren Prädationsdruck hoch genug, die Daphnienpopulation auf niedrigem Niveau zu halten. Somit war der Top-down-Druck der Planktivoren auf die Daphnien sehr gering. Eine Nahrungskettensteuerung durch Besatz mit Piscivoren würde keine Verminderung der Mortalität der Crustaceen zur Folge haben, sondern eher den Fraßdruck auf Cladoceren durch erhöhte Abundanzen der invertebraten Räuber verstärken.

Ziel der Arbeit war es, die Hypothese von CARNEY & ELSER (1990), dass unter mesotrophen Bedingungen die trophische Transfereffizienz vom Phytoplankton zum Crustaceenplankton maximal ist, in einem Ganz-Seen-Experiment zu überprüfen. Die Untersuchungen erfolgten im Rahmen des Projektes "Top-Down-Steuerung planktischer Biozönosen" am mesotrophen Großen Vätersee (Brandenburg). Die Fragen, welchen Einfluß das Crustaceenplankton auf die Primärproduzenten ausübt, wie die Primärproduzenten auf den Grazingdruck reagieren, und welche Verhaltensweisen der Crustaceen die Kopplungsstärke zu den Primärproduzenten oder den Prädatoren kausal beeinflussen, standen im Mittelpunkt. Primärproduktion (PPR) und Crustaceengrazing wurden in situ gemessen, Crustaceen-biomassen, -produktion und -verteilung bestimmt und mit den Daten der angrenzenden Teilprojekte in Beziehung gesetzt. Der prozentuale Anteil des Nanoplanktons an der absoluten PPR erreichte im Durchschnitt 52 %. Die Chl a spezifische PPR dieser Fraktion war signifikant positiv korreliert mit den effektiven Filtrierraten der Daphnien. Die spezifische PPR von Pico- und Netzphytoplankton blieb von den effektiven Filtrierraten unbeeinflusst. Die Blaualgen, Hauptbestandteil des Picoplanktons, stellten eine schlechte Nahrungsquelle für Daphnien dar. Dies zeigten Laborversuche zur Nahrungsqualität. Durch den hohen Beitrag des Nanoplanktons an der PPR bestand zwischen den Primärproduzenten und den Crustaceen eine starke Kopplung. 1998 betrug die Konsumtions-Transfereffizienz von den Primärproduzenten zu den Crustaceen 25 %. Im Vergleich dazu war der Anteil der Planktivorenkonsumtion an der Produktion der Crustaceen mit 14 % deutlich geringer. Die Konsumtion erklärte im Frühsommer während der hohen Verluste der Daphnien maximal 20 % der Mortalität. Kam es im Hochsommer zu höheren Abundanzen invertebrater Räuber, war deren Prädationsdruck hoch genug, die Daphnienpopulation auf niedrigem Niveau zu halten. Somit war der Top-down-Druck der Planktivoren auf die Daphnien sehr gering. Eine Nahrungskettensteuerung durch Besatz mit Piscivoren würde keine Verminderung der Mortalität der Crustaceen zur Folge haben, sondern eher den Fraßdruck auf Cladoceren durch erhöhte Abundanzen der invertebraten Räuber verstärken.

The seasonal retreat of sea ice in the austral spring and summer around Antarctica has a significant effect on phytoplankton activity, mainly due to light availability, meltwater input of dissolved iron, and surface water stratification. Phytoplankton produce dimethylsulfoniopropionate, the precursor to the climate-cooling gas dimethyl sulphide, which is ventilated to the atmosphere and oxidised to methane sulphonic acid (MSA). MSA is preserved in firn and ice cores from both the Arctic and Antarctica. Attempts to reconstruct sea ice conditions in different regions of Antarctica with the help of MSA records from ice cores have had varying success, highlighting the often-regional relationship between ice core MSA and sea ice. This study uses MSA records from three firn cores and one ice core drilled on Fimbul Ice Shelf in Dronning Maud Land, East Antarctica, to investigate the relationship to satellite-derived sea ice extent (SIE) in five sectors of the Southern Ocean. Chlorophyll-a concentrations, serving as a measure of phytoplankton biomass, are correlated to the MSA records to further test the MSA – SIE relationship. The firn cores are named after the ice rise where they were drilled: Kupol Ciolkovskogo (KC), Kupol Moskovskij (KM), and Blåskimen Island (BI). The ice core is named S100. The results show that there is a significant, yet weak positive correlation between summer MSA in the KM core and winter SIE in the Weddell Sea Sector. There is also a significant, weak positive correlation between summer MSA in the BI core and summer chlorophyll-a concentrations in the Weddell Sea Sector. There are no significant correlations between MSA in the low-accumulation KC or S100 cores and SIE or chlorophyll-a concentrations. Furthermore, the two high-accumulation core sites in this study, BI and KM, do not display the same relationship between MSA and SIE or MSA and chlorophyll-a, which is likely due to very local wind patterns. Surface winds on Fimbul Ice Shelf are easterly or north-easterly which results in a more coastal influence at the KM site compared to the BI site, likely introducing the differences observed when comparing the two MSA records. More research aimed at evaluating the meteorological conditions that prevail at the core sites is needed to further assess the use of the MSA records from the high-accumulation ice rise cores BI and KM as proxies for SIE in the Weddell Sea region, but in their current state these MSA records are not suitable to use for sea ice reconstruction. / Havsisen kring Antarktis smälter årligen under vår- och sommarmånaderna, vilket har en betydande inverkan på fytoplankton eftersom isen reglerar tillgången till solljus, det viktiga näringsämnet järn samt vattenkolumnens stabilitet. Fytoplankton producerar ämnet dimetylsulfid som oxideras till metansulfonsyra (MSA) i atmosfären. MSA kan sedan transporteras till Antarktis där det avsätts och bevaras i snön. Genom att borra upp iskärnor kan man erhålla ett daterat MSA-arkiv, som i flera fall har använts för att försöka rekonstruera havsisens utbredning. Dessa försök har haft varierande framgång, vilket beror på att förhållandet mellan MSA och havsis ofta är regionalt betingat. I den här studien har MSA-arkiven från tre firnkärnor och en iskärna tagna från Fimbulisen i Dronning Maud Land, Östra Antarktis, använts för att undersöka förhållandet till havsisutbredning i Antarktiska Oceanen. Dessutom har klorofyll-a, ett sätt att mäta fytoplanktonens biomassa i havet, också korrelerats till MSA-arkiven för att ytterligare testa förhållandet mellan MSA och havsis. Firnkärnorna är döpta efter platsen de borrades på: Kupol Ciolkovskogo (KC), Kupol Moskovskij (KM) och Blåskimen Island (BI). Iskärnan kallas S100. Resultaten av korrelationsberäkningarna påvisar en signifikant men svagt positiv korrelation mellan sommar-MSA i KM-kärnan och havsisutbredning under vintern i Weddellhavet. Dessutom finns det en signifikant, svag korrelation mellan sommar-MSA i BI-kärnan och klorofyll-a under sommaren i Weddellhavet. Inga signifikanta korrelationer mellan MSA i KC- eller S100-kärnorna och havsis eller klorofyll-a kan påvisas. Det faktum att MSA-arkiven från BI- och KM-kärnorna inte uppvisar samma förhållande till havsisutbredning eller klorofyll-a kan förklaras av de lokala vind- och transportmönstren som är aktiva på olika delar av Fimbulisen. Marknära vindar är ostliga eller nordostliga i det här området vilket resulterar i ett högre inflytande av kustliga vindar vid KM jämfört med vid BI. Detta är förmodligen tillräckligt för att påverka MSA-arkiven att uppvisa olika korrelationsmönster till havsis och klorofyll-a. För att fortsatt utreda lämpligheten av MSA-arkiven från KM och BI för att rekonstruera havsisutbredning i Weddellhavet behövs mer forskning kring de specifika meteorologiska förhållanden som är aktiva på Fimbulisen.

Kleine, flache Gewässer gelten als sogenannte „hotspots“ der Primärproduktion und Kohlenstoffbindung. Diese Doktorarbeit zielt darauf ab, die Primärproduktion verschiedener kleiner Gewässer zu quantifizieren sowie die Mechanismen, die den Kohlenstoffkreislauf dieser Systeme beeinflussen, zu analysieren. Der Fokus liegt dabei auf dem Einfluss globaler Veränderungen, die diese Mechanismen verändern können Im ersten Abschnitt wurde die Primärproduktion (PP) in kleinen, temporären Söllen untersucht, die sehr anfällig für Störungen sind. Ich konnte zeigen, dass die PP der Sölle im Sommer außergewöhnlich hoch ist, was hauptsächlich auf eine hohe Makrophytenproduktion zurückzuführen ist Im zweiten Teil analysiere ich die Ergebnisse eines Experiments zum Einfluss erhöhter Temperaturen auf die benthische PP kleiner Gewässer im Frühjahr. Acht Mesokosmen wurden bei normalen und um 4°C erhöhten Wassertemperaturen gemäßigter Breiten betrieben. In der ersten Hälfte des Experiments konnte ich eine erhöhte benthische PP in den erwärmten Mesokosmen feststellen, die auf direkte Temperatureffekte und indirekte Auswirkungen einer höheren Nährstoffverfügbarkeit zurückzuführen war. Anfang Juni stieg jedoch der Einfluss der Makroinvertebraten auf das Periphyton in den erwärmten Mesokosmen, so dass keine Unterschiede in der PP mehr auftraten. Schließlich, untersuche ich die Resilienz eines Sees gegenüber einem plötzlichen Eintrag gelösten organischen Kohlenstoffs (DOC) aus dem terrestrischen Umland, der zu einer starken Braunfärbung des Wassers führte. Der Fokus liegt dabei auf Veränderungen der Wasserqualität und der aquatischen PP des Sees, nachdem sich die DOC-Konzentration verfünffacht hatte. Drei Jahren nach Erreichen der maximalen DOC- und Gesamt-Phosphor im See sanken diese signifikant, lagen jedoch noch immer 1,5- bzw. 2-fach oberhalb der Ausgangskonzentrationen vor dem DOC-Eintrag. Die benthische PP zeigte eine teilweise Erholung, erreichte jedoch ebenfalls nicht die Ausgangswerte. / Small, shallow freshwater ecosystems are now considered hotspots of primary production & carbon sequestration. Yet till recently they’ve been mostly neglected. This thesis aims at explaining the underlying mechanisms affecting carbon cycling in these systems, particularly focusing on how contemporary global changes alter ecological equilibria. In the first section, using a compartmental approach, I study primary production in small, temporary ponds (kettle holes) within agricultural fields that are highly susceptible to environmental & anthropogenic disturbances. I show that summertime gross primary production (GPP) in kettle holes is exceptionally high, mostly driven by a strong macrophyte production. In winter, periphyton contributes to the majority of the systems’ GPP. High summertime deposition, correlated to GPP, and low sediment mineralization rates, signified a high potential for carbon burial. In the second experiment, I test the impact of increased temperatures on periphyton production during spring. I use eight mesocosms running at normal & +4°C temperatures. Initially, I recorded elevated periphyton GPP in the warmed treatment driven by direct temperature effects & indirect effects of higher nutrient availability. By late spring, the trend is reversed due to increased grazing pressure in the warm treatment. In the third study, I investigate a lake’s resilience to a sudden brownification event: A 5-fold increase in dissolved organic carbon (DOC) concentrations. Within three years after peak brownification, the lake DOC & total phosphorous concentrations dropped significantly but seem to have plateaued at 1.5 & 2-fold their pre-brownification levels, respectively. Consequently, benthic GPP, which had collapsed due to light limitation at peak brownification, marked only a partial recovery, while phytoplankton (& whole-lake) GPP remained higher than pre-brownification levels. Phytoplankton & periphyton exhibited an inverse response to DOC & TP concentrations.

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