Humusmonitoring in NRW - Ergebnisse der ersten Jahre

Seit 2009 werden in NRW an 45 ackerbaulich genutzten Untersuchungsflächen jährlich Bodenproben entnommen. Jeweils 15 Flächen liegen in den drei unterschiedlichen Landschaftsräumen Westfälische Bucht, Niederrheinisches Tiefland, Rheinische Bucht. Beprobt wird der Ap-Horizont und der darunter liegende Boden bis 60cm Tiefe. Ziel ist die Erfassung und Charakterisierung des Kohlenstoffgehaltes und -vorrates sowie deren Veränderungen mit der Zeit. Die Ergebnisse zeigen, dass die Corg-Gehalte im Ap und Unterboden des  Niederrheinischen Tieflandes und der Rheinischen Bucht sehr ähnlich sind. Abweichend von den dortigen (Pseudogley)-(Para)Braunerden aus Löss zeigen die Gley-Podsole aus Flugsand in der Westfälischen Bucht meist deutlich höhere Corg-Gehalte. Als möglicher Grund für die höheren Corg-Gehalte sind sowohl Auswirkungen der Flächenbewirtschaftung, Podsol-typische Anreicherungen als auch der (ehemalige) Einfluss des Grundwassers wahrscheinlich. Nach einer Laufzeit von sieben Jahren (2009-2016) lassen sich aktuell keine statistisch abgesicherten flächenhaften Trends des Corg-Gehaltes, weder im Ap noch im Unterboden, erkennen

Ergebnisse aus 10 Jahren Humusmonitoring auf Ackerflächen in Nordrhein-Westfalen

Seit 2009 wird vom Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV NRW) in Zusammenarbeit mit dem Geologischen Dienst NRW, der Landwirtschaftskammer NRW sowie der Universität Bonn ein Humusmonitoringprogramm in Nordrhein-Westfalen durchgeführt. Ziele sind die Bestimmung der Gehalte und Vorräte an organischem Kohlenstoff (Corg) von Ackerböden in Nordrhein-Westfalen sowie die Abschätzung von Veränderungen der Corg-Gehalte und Vorräte. Zusätzlich sollen die Einflussfaktoren, wie z.B. Klimawandel und die landwirtschaftliche Nutzung, auf Gehalte und Vorräte ermittelt werden. Die Ergebnisse sollen auch eine wissen-schaftlich fundierte Basis schaffen, um die Landwirte bei allen Fragen der Humuspflege optimal zu beraten. Die Corg-Gehalte der Beprobung von 197 Flächen in 2009 liegen in einer Spanne von 0,7 bis 3,4 % mit deutlichen Unterschieden zwischen den untersuchten naturräumlichen Regionen. Rund 75 % der Flächen weisen Gehalte zwischen 1 und 2 % Corg auf. Die bisherigen Ergebnisse im Intensivmonitoring (2009 – 2018) von 45 ausgewählten Ackerflächen zeigen bisher keine NRW-weit gerichtete Entwicklung bei den Corg-Gehalten. Es sind jedoch regionale Trends zu beobachten. Multivariate Auswertungen haben gezeigt, dass insgesamt die organische Düngung, der Corg-Gehalt zu Beginn der Messreihe sowie die Temperaturzunahme den größten Einfluss auf die Veränderung der Corg-Gehalte aller 45 Flächen haben. Hervorzuheben sind dabei das Niederrheinische Tiefland und die Rheinische Bucht, in denen in den letzten zehn Jahren im Oberboden eine signifikante Zunahme der Corg-Gehalte zu beobachten ist und dies vermutlich vor allem auf die Zufuhr organischer Dünger zurückzuführen ist

Ste20-Related Proline/Alanine-Rich Kinase (SPAK) Regulated Transcriptionally by Hyperosmolarity Is Involved in Intestinal Barrier Function

The Ste20-related protein proline/alanine-rich kinase (SPAK) plays important roles in cellular functions such as cell differentiation and regulation of chloride transport, but its roles in pathogenesis of intestinal inflammation remain largely unknown. Here we report significantly increased SPAK expression levels in hyperosmotic environments, such as mucosal biopsy samples from patients with Crohn's disease, as well as colon tissues of C57BL/6 mice and Caco2-BBE cells treated with hyperosmotic medium. NF-κB and Sp1-binding sites in the SPAK TATA-less promoter are essential for SPAK mRNA transcription. Hyperosmolarity increases the ability of NF-κB and Sp1 to bind to their binding sites. Knock-down of either NF-κB or Sp1 by siRNA reduces the hyperosmolarity-induced SPAK expression levels. Furthermore, expression of NF-κB, but not Sp1, was upregulated by hyperosmolarity in vivo and in vitro. Nuclear run-on assays showed that hyperosmolarity increases SPAK expression levels at the transcriptional level, without affecting SPAK mRNA stability. Knockdown of SPAK expression by siRNA or overexpression of SPAK in cells and transgenic mice shows that SPAK is involved in intestinal permeability in vitro and in vivo. Together, our data suggest that SPAK, the transcription of which is regulated by hyperosmolarity, plays an important role in epithelial barrier function