The feasibility of inventorying native vegetation and related resources form space photography

Photointerpretation of Gemini 4 photographs for inventorying native vegetatio

Diversity and Distribution of Borrelia hermsii

Multilocus sequence analysis and laboratory experiments suggest that birds may play a role in maintaining and dispersing this pathogen

Storage and stability of organic carbon in soils as related to depth, occlusion within aggregates, and attachment to minerals

Conceptual models suggest that stability of organic carbon (OC) in soil depends on the source of plant litter, occlusion within aggregates, incorporation in organomineral complexes, and location within the soil profile. Density fractionation is a useful tool to study the relevance of OC stabilization in aggregates and in association with minerals, but it has rarely been applied to full soil profiles. We aim to determine factors shaping the depth profiles of physically unprotected and mineral associated OC and test their relevance for OC stability across a range of European soils that vary in vegetation, soil types, parent material, and land use. At each of the 12 study sites, 10 soil cores were sampled to 60 cm depth and subjected to density separation. Bulk soil samples and density fractions (free light fractions - fLF, occluded light fractions - oLF, heavy fractions - HF) were analysed for OC, total nitrogen (TN), δ13C, and Δ14C Bulk samples were also incubated to determine CO2 evolution per g OC in the samples (specific mineralization rates) as an indicator for OC stability. Depth profiles of OC in the light fraction (LF-OC) matched those of roots for undisturbed grassland and forest sites, suggesting that roots are shaping the depth distribution of LF-OC. Organic C in the HF declined less with soil depth than LF-OC and roots, especially at grassland sites. The decrease in Δ14C (increase in age) of HF-OC with soil depth was related to soil pH as well as to dissolved OC fluxes. This indicates that dissolved OC translocation contributes to the formation of subsoil HF-OC and shapes the Δ14C profiles. The LF at three sites were rather depleted in 14C, indicating the presence of fossil material such as coal and lignite, probably inherited from the parent material. At the other sites, modern Δ14C signatures and pos sit tive correlations between specific mineralization rates and fLF-OC indicate the fLF is a potentially available energy and nutrient source for subsurface microorganisms throughout the profile. Declining specific mineralization rates with soil depth confirm greater stability of OC in subsoils across sites. The overall importance of OC stabilization by binding to minerals was demonstrated by declining specific mineralization rates with increasing contributions of HF-OC to bulk soil OC, and the low Δ14C values of HF-OC. The stability of HF-OC was greater in subsoils than in topsoils; nevertheless, a portion of HF-OC was active throughout the profile. While quantitatively less important than OC in the HF, consistent older ages of oLF-OC than fLF-OC suggest that occlusion of LF-OC in aggregates also contributes to OC stability in subsoils. Overall, our results indicate that association with minerals is the most important factor in stabilization of OC in soils, irrespective of vegetation, soil type, and land use. © Author(s) 2013.European Unio

Umsatz und Speicherung von Bodenkohlenstoff entlang eines Breitengradgradienten in Wäldern der sibirischen Taiga und der Tundra

Boreale Wälder nehmen etwa 17% der Landfläche der Erde ein und sind ein wichtiger Speicher für organischen Kohlenstoff (OC). Es wird erwartet, dass sich diese Ökosysteme durch den Klimawandel stark verändern, wobei mit zunehmenden Störungen durch Feuer, und einer Expansion der Wälder in die angrenzende Tundra im Norden gerechnet wird. Die Folgen für die C-Speicherung im Boden sind ungewiss, da wenig über die OC-Vorräte, deren Stabilität und Umsatzzeiten in den wenig zugänglichen Wäldern Sibiriens und der angrenzenden Tundra bekannt ist. Deshalb haben wir insgesamt 20 Bodenprofile bis 30 cm Tiefe entlang des 96ten Längengrades von Breitengrad 55 bis 73 untersucht, von denen 13 im borealen Wald und 7 in der Tundra lagen. Neben der Bestimmung der OC- und N-Vorräte wurden eine Dichtefraktionierung der Böden durchgeführt und die 14C-Gehalte bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass im Waldbereich der Anteil des im Boden gespeicherten OC mit zunehmendem Breitengrad von 40% bei 55° auf über 90% bei 67° zunimmt. Trotz einer Abnahme der mittleren Temperatur von über 10°C und der Baum-Biomasse, findet man weder in der Auflage noch im Mineralboden eine Abhängigkeit der OC-Vorräte oder des 14C-Gehalts vom Breitengrad. Dies kann für das 14C damit zusammenhängen, dass insgesamt langsamere Umsatzzeiten bei niedrigen Temperaturen zu einem Anstieg des 14C-Gehalts von schnellen Pools (Bombenpeak), aber einer Abnahme des 14C-Gelhalts von langsamen Pools (radioaktiver Zerfall) führen würden, so dass sich im Gesamtboden beides ausgleichen kann. Zudem sind die Umsatzzeiten der normalerweise rasch abbaubaren leichten Fraktion durch pyrogenen Kohlenstoff überprägt, so dass in den Oberböden aller Waldstandorte bis zum 64sten Breitengrad die leichte Fraktion älter ist als die mineralassoziierte. Dies zeigt, dass Störungen durch Feuer die Bildung von stabilem OC in diesen Systemen beeinflussen. Trends zu Änderungen beobachten wir aber erst beim Übergang von der Taiga zur Tundra um den 67sten Breitengrad, wenn die 14C-Gehalte der organischen Auflage von 112±2 auf 77±27‰ und im Mineralboden (0-30 cm) von -132±29 auf -240±173‰ abnehmen. Dabei ist die räumliche Variabilität der 14C-Gehalte in der Tundra deutlich höher ist als im Wald. Die niedrigeren 14C-Gehalte der Böden der Wälder Sibiriens im Vergleich zu Europäischen Wäldern der gemäßigten Breiten deuten auf eine höhere mittlere Stabilität des OC in Sibirien hin. Ergebnisse der Dichtefraktionierung der Tundra-Standorte stehen noch aus

Association of the tumour necrosis factor alpha -308 but not the interleukin 10 -627 promoter polymorphism with genetic susceptibility to primary sclerosing cholangitis

BACKGROUND AND AIMS Primary sclerosing cholangitis (PSC) is a chronic cholestatic liver disease of unknown aetiology. Abnormalities in immune regulation and genetic associations suggest that PSC is an immune mediated disease. Several polymorphisms within the tumour necrosis factor α (TNF-α) and interleukin 10 (IL-10) promoter genes have been described which influence expression of these cytokines. This study examines the possible association between polymorphisms at the −308 and −627 positions in the TNF-α and IL-10 promoter genes, respectively, and susceptibility to PSC. METHODS TNF-α −308 genotypes were studied by polymerase chain reaction (PCR) in 160 PSC patients from Norway and the UK compared with 145 ethnically matched controls. IL-10 −627 genotypes were studied by PCR in 90 PSC patients compared with 84 ethnically matched controls. RESULTS A total of 16% of Norwegian PSC patients and 12% of British PSC patients were homozygous for the TNF2 allele compared with 3% and 6% of respective controls. The TNF2 allele was present in 60% of PSC patients versus 30% of controls (ORcombined data=3.2 (95% confidence intervals (CI) 1.8–4.5); pcorr=10−5). The association between the TNF2 allele and susceptibility to PSC was independent of the presence of concurrent inflammatory bowel disease (IBD) in the PSC patients; 61% of PSC patients without IBD had TNF2 compared with 30% of controls (ORcombined data=3.2 (95% CI 1.2–9.0); pcorr=0.006 ). There was no difference in the −627 IL-10 polymorphism distributions between patients and controls in either population. The increase in TNF2 allele in PSC patients only occurs in the presence of DRB1*0301 (DR3) and B8. In the combined population data, DRB1*0301 showed a stronger association with susceptibility to PSC than both the TNF2 and B8 alleles (ORcombined data=3.8, pcorr=10−6 v ORcombined data=3.2, pcorr=10−5 vORcombined data =3.41, pcorr=10−4, respectively). CONCLUSIONS This study identified a significant association between possession of the TNF2 allele, a G→A substitution at position −308 in the TNF-α promoter, and susceptibility to PSC. This association was secondary to the association of PSC with the A1-B8-DRB1*0301-DQA1*0501-DQB1*0201 haplotype. No association was found between the IL-10 −627 promoter polymorphism and PSC

Einfluss erhöhter CO2-Konzentrationen auf den Abbau organischer Bodensubstanz und Stickstoffaufnahme: Erste Ergebnisse eines Mesokosmenexperiments

Erhöhte CO2-Konzentrationen (eCO2) können die Primärproduktion erhöhen, jedoch wird diese Zunahme oft durch die Stickstoffaufnahme der Pflanzen beschränkt. Zur Überwindung einer Wachstumslimitierung durch Stickstoff (N) können Pflanzen photosynthetisch fixierten Kohlenstoff (C) in Strategien zur N-Aufnahme investieren, etwa durch vermehrtes Feinwurzelwachstum, Wurzelexsudate oder C-Transfer an Mykorrhiza. Weil diese Strategien sowohl den C-Input in den Boden, als auch die Zersetzung der organischen Bodensubstanz beeinflussen können, ist der Nettoeffekt von eCO2 auf die C-Speicherung im Boden schwer vorhersagbar. Zur Analyse dieser Wechselwirkungen kombinierten wir die Markierung mit stabilen C- und N-Isotopen in einem Mesokosmenexperiment. Fagus sylvatica L.-Jungbäume wuchsen für vier Monate in einer C-13-angereicherten Atmosphäre bei 390 ppm oder 560 ppm CO2. Ober- und unterirdische CO2-Flüsse wurden getrennt gemessen. Die CO2-Markierung mit C-13 ermöglichte die Aufteilung der Bodenatmung in die Veratmung von altem, bodenbürtigem und neuem, überwiegend pflanzlichem C. Um Bodenprozesse der C-Allokation und N-Aufnahme unter eCO2 differenzierter zu bewerten, untersuchten wir die relative Bedeutung von Ektomykorrhiza. Der Boden jeden Baumes enthielt dazu Ingrowth-Cores, die N-15-markierte Feinwurzelstreu enthielten und deren verschiedene Maschenweite entweder Feinwurzeln oder nur den Hyphen der Ektomykorrhiza ermöglichten einzudringen. Zusätzlich wurde die Gesamt-N-Aufnahme mithilfe von N-15-markierten Pflanzen abgeschätzt. eCO2 erhöhte in diesem Experiment die Brutto-Primärproduktion um 23%, die Bodenatmung um 11%, sowie den Netto-Ökosystemaustausch um 23%. Am Ende des Experiments waren sowohl die Wurzelbiomasse als auch die oberirdische Biomasse unter eCO2 größer, wodurch das Verhältnis von unterirdischer zu oberirdischer Biomasse nahezu konstant blieb. Die Quantifizierung von neuem und altem C im Boden durch C-Isotopenanalyse wird es ermöglichen, eine Bilanz zwischen Abbau organischer Bodensubstanz und Rhizodepositionen durch eCO2 abzuleiten und dadurch die C-Speicherung abzuschätzen. Zusammen mit Daten zu mikrobiellen Parametern und der Biomasseproduktion innerhalb der Ingrowth-Cores können diese Ergebnisse Mechanismen verdeutlichen, die den Boden-C-Speicher und die N-Aufnahme der Pflanzen unter eCO2 beeinflussen

Reviewing the Carbonation Resistance of Concrete

The paper reviews the studies on one of the important durability properties of concrete i.e. Carbonation. One of the main causes of deterioration of concrete is carbonation, which occurs when carbon dioxide (CO2) penetrates the concrete’s porous system to create an environment with lower pH around the reinforcement in which corrosion can proceed. Carbonation is a major cause of degradation of concrete structures leading to expensive maintenance and conservation operations. Herein, the importance, process and effect of various parameters such as water/cement ratio, water/binder ratio, curing conditions, concrete cover, super plasticizers, type of aggregates, grade of concrete, porosity, contaminants, compaction, gas permeability, supplementary cementitious materials (SCMs)/ admixtures on the carbonation of concrete has been reviewed. Various methods for estimating the carbonation depth are also reported briefl

Diverse soil carbon dynamics expressed at the molecular level

The stability and potential vulnerability of soil organic matter (SOM) to global change remains incompletely understood due to the complex processes involved in its formation and turnover. Here we combine compound-specific radiocarbon analysis with fraction-specific and bulk-level radiocarbon measurements in order to further elucidate controls on SOM dynamics in a temperate and sub-alpine forested ecosystem. Radiocarbon contents of individual organic compounds isolated from the same soil interval generally exhibit greater variation than those among corresponding operationally-defined fractions. Notably, markedly older ages of long-chain plant leaf wax lipids (n-alkanoic acids) imply that they reflect a highly stable carbon pool. Furthermore, marked 14C variations among shorter- and longer-chain n-alkanoic acid homologues suggest that they track different SOM pools. Extremes in SOM dynamics thus manifest themselves within a single compound class. This exploratory study highlights the potential of compound-specific radiocarbon analysis for understanding SOM dynamics in ecosystems potentially vulnerable to global change

Unravelling the age of fine roots of temperate and boreal forests

Fine roots support the water and nutrient demands of plants and supply carbon to soils. Quantifying turnover times of fine roots is crucial for modeling soil organic matter dynamics and constraining carbon cycle–climate feedbacks. Here we challenge widely used isotopebased estimates suggesting the turnover of fine roots of trees to be as slow as a decade. By recording annual growth rings of roots from woody plant species, we show that mean chronological ages of fine roots vary from <1 to 12 years in temperate, boreal and sub-arctic forests. Radiocarbon dating reveals the same roots to be constructed from 10 ± 1 year (mean ± 1 SE) older carbon. This dramatic difference provides evidence for a time lag between plant carbon assimilation and production of fine roots, most likely due to internal carbon storage. The high root turnover documented here implies greater carbon inputs into soils than previously thought which has wide-ranging implications for quantifying ecosystem carbon allocation.Peer reviewe

Novel Relapsing Fever Spirochete in Bat Tick

Novel Relapsing Fever Spirochete in Bat Tic