Schema Evolution and Reproducibility of Long-term Hydrographic Data Sets at the IOW

National and international exploration of the Baltic Sea ecosystem can be traced back to the 19th century. In its quite long history, the Leibniz Institute for Baltic Sea Research Warnemünde (IOW) is the only research institution in Germany that has made interdisciplinary research of the Baltic Sea its central mission. The IOW hosts data from more than 130 years of research work. Using the example of hydrographic datasets that have been created over a period of about 50 years, this paper examines changes in the data and the associated schemes that have resulted from the continuous development and refinement of measurement methods over time. The paper focuses on the schema development operators: What kind of schema development has taken places over the years, and what are the important basic schema development operators that can be identified? It classifies well-known schema evolution operators which can be expressed as schema mappings, and defines two new operators for merging and splitting attributes, up to now not considered in other research works. These operators have proven to be essential for development of a new universal schema for the central oceanographic database on the IOW – the IOWDB

A phenomics approach reveals interspecific differences in integrated developmental responses to chronic elevated temperatures

ABSTRACT Phenomics, high-dimensional organismal phenotyping, is advanced as a solution to quantifying complex developmental responses to elevated temperatures. ‘Energy proxy traits’ (EPTs) measure the phenotype as a spectrum of energy values across different temporal frequencies from pixel value fluctuations of video. Although they have proven effective in measuring the biology of complex and dynamic developing organisms, their utility in assessing environmental sensitivity of different species is untested. Using EPTs, we assess the relative thermal sensitivities of embryos of three species of freshwater snail with marked differences in their developmental event timings. Embryos of Lymnaea stagnalis, Radix balthica and Physella acuta were videoed hourly for the duration of their embryonic development at two temperatures: 20°C and 25°C. The video was used to calculate EPTs for the duration of their embryonic development, and during discrete physiological windows in development. Changes in energy spectra during development identified marked differences in thermal sensitivities between species, and suggest a relatively heightened sensitivity of gross rates of embryonic physiology and behaviour in embryos of R. balthica, developmental-window-specific thermal responses that reflect ontogenetic differences in observable physiologies, and temperature-induced changes in physiological event timing. EPTs enabled comparison of high-dimensional spectral phenotypes, providing a unique capability for assessing sensitivity continuously in developing individuals. Such integrative and scalable phenotyping is a prerequisite for improved understanding of the sensitivity of early life stages of different species.</jats:p

Phenomics as an approach to Comparative Developmental Physiology

The dynamic nature of developing organisms and how they function presents both opportunity and challenge to researchers, with significant advances in understanding possible by adopting innovative approaches to their empirical study. The information content of the phenotype during organismal development is arguably greater than at any other life stage, incorporating change at a broad range of temporal, spatial and functional scales and is of broad relevance to a plethora of research questions. Yet, effectively measuring organismal development, and the ontogeny of physiological regulations and functions, and their responses to the environment, remains a significant challenge. “Phenomics”, a global approach to the acquisition of phenotypic data at the scale of the whole organism, is uniquely suited as an approach. In this perspective, we explore the synergies between phenomics and Comparative Developmental Physiology (CDP), a discipline of increasing relevance to understanding sensitivity to drivers of global change. We then identify how organismal development itself provides an excellent model for pushing the boundaries of phenomics, given its inherent complexity, comparably smaller size, relative to adult stages, and the applicability of embryonic development to a broad suite of research questions using a diversity of species. Collection, analysis and interpretation of whole organismal phenotypic data are the largest obstacle to capitalising on phenomics for advancing our understanding of biological systems. We suggest that phenomics within the context of developing organismal form and function could provide an effective scaffold for addressing grand challenges in CDP and phenomics.</jats:p

Daten wie Sand am Meer — Datenerhebung, -strukturierung, -management und Data Provenance für die Ostseeforschung

Das Datenmanagement für heterogene Umweltdaten wird am Beispiel verschiedener Projekte aus dem maritimen Umfeld gezeigt. Besonderer Schwerpunkt dabei sind eine Pipeline zur Integration heterogener Forschungsdaten, die Nachvollziehbarkeit der Daten (Data Provenance) und die Berücksichtigung temporaler Aspekte bei der Erhebung, Speicherung und Auswertung der Daten

Forschungsdatenmanagementkonzept für die deutsche Meeresforschung

Die deutsche Meeresforschung benötigt ein kollaboratives "Datenökosystem": Eine gemeinsam nutzbare, verteilte, leistungsstarke und stetig betriebene Forschungsdateninfrastruktur, um Information und Wissen zu sichern und Forschungsdaten für Nutzer*innen aus Wissenschaft, Behörden, Wirtschaft und Öffentlichkeit frei zugänglich zu machen. Eines der zentralen Ziele dieses Konzeptes besteht darin, die Vereinbarung zur Verknüpfung bewährter Forschungsdateninfrastrukturen einzelner DAM-Mitgliedseinrichtungen, zur Öffnung für die gesamte Deutsche Meeresforschung und zu einem gemeinsamen Betriebskonzept zu treffen. Dafür sollten sich die DAM-Mitgliedseinrichtungen auf ein Konzept verständigen, das ihre institutionelle Souveränität im Umgang mit Forschungsdaten wahrt und gleichzeitig auf die Vereinheitlichung von Prozessen und Mindeststandards hinwirkt

DAM-Forschungsdatenleitlinie

&lt;p&gt;Das vorliegende Dokument richtet sich an alle Mitarbeiter*innen von Mitgliedseinrichtungen der Deutschen Allianz Meeresforschung (DAM), die im Rahmen von DAM-Aktivit&auml;ten Daten generiert haben, generieren und/oder mit ihnen arbeiten. Diese Leitlinie ist auch f&uuml;r Beteiligte an DAM-Aktivit&auml;ten g&uuml;ltig, die nicht einer DAM-Mitgliedseinrichtung angeh&ouml;ren. Das Ziel dieser Leitlinie ist eine Harmonisierung des Umgangs mit Forschungsdaten innerhalb der DAM-Mitgliedseinrichtungen und im Rahmen der DAM-Forschungsmissionen im Kontext der Digitalstrategie der Bundesregierung, der Allianzinitiative&nbsp;und der Helmholtz-Gemeinschaft&nbsp;zu erreichen. Die Leitlinie soll die FAIRness (Auffindbarkeit, Zug&auml;nglichkeit, Interoperabilit&auml;t und Nachnutzbarkeit)&nbsp;und Qualit&auml;t&nbsp;der erhobenen Forschungsdaten sichern. Sie soll zur Bildung fachspezifischer Verfahrensweisen und Standards in den verschiedenen Forschungsfeldern beitragen, um den Anforderungen der nationalen und&lt;br&gt; internationalen Publikationsorgane und Forschungsf&ouml;rderer&nbsp;sowie der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) zu entsprechen.&lt;br&gt; Durch die Umsetzung der vorgelegten Leitlinie soll Wissenschaftler*innen der DAM-Mitgliedseinrichtungen langfristig die Arbeit erleichtert werden, indem die notwendigen Rahmenbedingungen f&uuml;r ein nachhaltiges Forschungsdatenmanagement durch die DAM unterst&uuml;tzt werden.&lt;/p&gt