Ziel dieser Dissertation ist, Wissensdefizite im Bereich der Bioirrigation von Süßwassersedimenten abzubauen. Als Untersuchungsorganismus wurde Chironomus plumosus ausgewählt weil diese weit verbreitete Larve ihre U-förmigen Röhren mit Überstandswasser durchspült und so Nahrung aus dem Wasser filtriert. Um Bioirrigation in Wohnröhren mit einem Durchmesser von ca. 1,7 mm zu untersuchen, wurden geeignete Messmethoden entwickelt, mit denen für das 4. Larvenstadium die Parameter Fließgeschwindigkeit (14,9 mm/s), Pumpzeit (33 min/h) und Pumprate (61 ml/h) gemessen wurden. Bei einer Populationsdichte von 745 Larven/m2 kann somit ein Wasservolumen äquivalent zum Volumen des Müggelsee in Berlin, innerhalb von 5 Tagen durch das Sediment gepumpt werden. Die Positronen-Emissions-Tomographie wurde für die Sedimentanalytik adaptiert und der Transport im Porenwasser analysiert. Mit den Untersuchungen wure gezeigt, dass auch in schlammigen Seesedimenten ein advektiver Transport durch Bioirrigation verursacht wird, der nicht zu vernachlässigen ist. Steigende Temperaturen resultieren aufgrund steigender Fließgeschwindigkeit in einen signifikanten Anstieg der Pumprate sowie der Eintragsrate von Überstandswasser ins Sediment. Ein abfallender Sauerstoffgehalt verlängert die Pumpzeit und führt zu einer sinkenden Fließgeschwindigkeit. Außerdem wird aus den Untersuchungen eine jahreszeitliche Variabilität der Bioirrigation sichtbar, welche unabhängig von konstanten Laborbedingungen auftritt. Mit dem Wasserstrom werden Porenwasserspezies wie SRP in den Wasserkörper abtransportiert, wohingegen SO42- und O2 aus dem Überstandswasser in das Sediment eingetragen werden. Ferner kommt es zur Oxidation von Fe2+ infolgedessen Phosphat im Sediment festgelegt wird, wie mittels P-Fraktionierung gezeigt werden konnte. Mikrobiologische Untersuchungen zeigten, dass Bioirrigation die mikrobielle Abundanz steigert, die Bakteriengemeinschaft verändert und das Potential zur enzymatischen Hydrolyse erhöht. / The aim of this thesis is to fill gaps of knowledge regarding bioirrigation in freshwater sediments. Chironomus plumosus was chosen for the investigations since the filter-feeding larva dwelling in U-shaped burrows is quite common and flushes its burrow with water from the overlying water body. To investigate bioirrigation activity in burrows of approximately 1.7 mm in diameter appropriate measurement techniques were developed. With the methods several parameters were measured for 4th stage of larvae: flow velocity (14.9 mm s-1), pumping time (33 min h-1), and pumping rate (61 ml h-1). Consequently, a water volume equivalent to the volume of Lake Müggelsee in Berlin is pumped through the sediment every 5 days by a population density of 745 larvae m-2. The nuclear medicine imaging technique Positron Emissions Tomography was adapted and used to analyze the transport in the sediment pore water. By means of the experiments, it could be shown that even in muddy lake sediments advection is a relevant transport process and should not be neglected. Rising temperatures result in increased pumping rates and increased influx rates of surface water into the sediment due to increased flow velocities in the burrows. Dropping oxygen concentrations prolong the pumping duration while the flow velocity decreases. Furthermore, experiments show a seasonal variability of bioirrigation which is independent of constant laboratory conditions. Pore water species such as SRP are transported with the water flow into the overlying water body, whereas SO42- and O2 are transported from the overlying water into the sediment. Due to the oxidation of Fe2+, phosphorus is fixed into the sediment, a result confirmed by P-fractionation. Microbiological investigations of the burrow walls demonstrated that the bioirrigation activity enhances the microbial abundance, changes the community structure, and increases the potential of enzymatic hydrolysis.

Der Rückgang der Wildtiere kann Ökosysteme tiefgreifend verändern und das Risiko von Ernährungsunsicherheit und neu auftretenden Krankheiten erhöhen, die wiederum die globale Gesundheit, Gesellschaft und Wirtschaft bedrohen. Aufbauend auf dem theoretischen Überbau des Konzepts komplexer sozial-ökologischer Systeme untersuche ich in dieser Dissertation die Jagd und den Wildtierhandel in einem ganzheitlichen, differenzierten und skalensensitiven Ansatz. Dabei untersuche ich die Ursachen der Wildtiernutzung auf verschiedenen Ebenen (z.B. Nutzergruppen) und Skalen (lokal, global). Ich untersuchte ein lokales Umfeld durch eine Fallstudie um den Taï-Nationalpark in der Elfenbeinküste, indem ich 348 Jäger, 202 Buschfleischhändler, 190 Restaurantbesitzer und 985 Verbraucher in 47 städtischen und ländlichen Siedlungen befragte. Darüber hinaus untersuchte ich mithilfe von 114 persönlichen Interviews mit Nationalparkdirektoren in 25 afrikanischen und europäischen Ländern die Ausprägung der Jagd über den sozioökonomisch und ökologisch kontrastreichen globalen Süd-Nord-Gradienten. Die lokale Fallstudie zeigte die Heterogenität der Wildfleisch-Warenkette, in der mehrere Akteure Wildfleisch und verschiedene Taxa aus unterschiedlichen wirtschaftlichen, kulturellen oder ernährungsbedingten Beweggründen nutzen. Die globale Perspektive zeigte die sich verändernden Erscheinungsformen und Gründe für die Jagd entlang des globalen Süd-Nord-Gradienten. Im Süden überwog die illegale und kommerzielle Jagd auf Pflanzenfresser, während im Norden die legale, kulturell und sozial motivierte Jagd auf Huftiere und die illegale Jagd auf Raubtiere außerhalb von Parkgrenzen dominierte. Die Einbindung lokaler Gemeinschaften und die Berücksichtigung universeller Mechanismen menschlicher Kooperation könnte dem Naturschutz und der sozialen Gerechtigkeit zugutekommen. Nichtsdestotrotz verdeutlichen die Auswirkungen großräumiger Faktoren auf lokale Systeme die Notwendigkeit, gut umgesetzte lokale Maßnahmen mit einer angemessenen globalen Governance zu kombinieren, um den Raubbau an der Natur einzudämmen. / Declining wildlife can profoundly alter ecosystems and increase the risks of food insecurity and emerging diseases that threaten global health, societies, and economies. Building on the theoretical superstructure of complex social-ecological systems, I examine wildlife trade in a holistic, differentiated, and scale-sensitive approach, exploring the causes of wildlife use at different levels (e.g. user groups) and scales (local, global). I examined a local setting through a case study around Taï National Park in Côte d'Ivoire by interviewing 348 hunters, 202 bushmeat traders, 190 restaurant owners, and 985 consumers in 47 urban and rural settlements. Furthermore, I investigated the manifestation of hunting across the Global South-North gradient through 114 face-to-face interviews with national park directors in 25 African and European countries. The local case study revealed the heterogeneity of the wild meat commodity chain, in which multiple actors use wild meat and different taxa for varying economic, cultural, or nutritional motivations. The global perspective revealed the shifting manifestations and reasons for hunting along the Global South-North gradient. Illegal, commercial hunting of herbivores prevailed in the South, while legal, culturally-, and socially-motivated hunting of ungulates and the illegal pursuit of predators outside park boundaries were common in the North. Engaging local communities and incorporating universal mechanisms of human cooperation into conservation could benefit conservation and social justice. The impacts of large-scale drivers on local systems highlight the need for combining well-implemented local action and appropriate global governance to curb wildlife overexploitation