{"id":30,"date":"2019-01-31T16:55:03","date_gmt":"2019-01-31T16:55:03","guid":{"rendered":"http:\/\/ines-solutions.eu\/?page_id=30"},"modified":"2023-07-23T08:20:37","modified_gmt":"2023-07-23T08:20:37","slug":"portfolio","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/ines-solutions.eu\/de\/portfolio\/","title":{"rendered":"Portfolio"},"content":{"rendered":"
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PORTFOLIO<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Minimal invasive Methoden zur Erfassung, Identifizierung und Kartierung von Tiefseemegafauna mittels Video- und Foto-Transsekten<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Nutzung von Bild- und Videomaterial zum Erfassen der Fauna in Tiefseeebenen ist eine in den letzten Jahren verst\u00e4rkt genutzte Form einer minimal invasiven Datenerhebung in der Meeres\u00f6kologie. Dabei werden gezielt Transsekte mit auf den Meeresgrund gerichteten Kameras genutzt und zusammenh\u00e4ngende Fl\u00e4chen mit hochaufl\u00f6senden Videokameras und Fotoapparaten kontinuierlich aufgezeichnet.<\/span><\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Kontrollzentrum des \"ROV KIEL 6000\" von Geomar w\u00e4hrend eines Tauchgangs<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Die Bearbeitung dieser enormen Datenmengen erfordert eine Nachbearbeitung in Foto- und Videoschnittprogrammen, sowie eine Auswertung in sogenannten Fotomosaik- und Annotationsprogrammen. Auch 3-dimensionale Modelle des Meeresbodens und der dort lebenden Fauna werden rekonstruiert und zur Visualisierung und \u00f6kologischen Auswertung, sowie zur Modellierung von Verbreitungsmustern genutzt. Dabei werden zusammenh\u00e4ngende, georeferenzierte 3D Rekonstruktionen oder Bildmosaike erschaffen, basierend auf den einzelnen Bildern und deren Lage, Richtung und Distanz zum Meeresboden. Die Nutzung dieser Programme erm\u00f6glicht eine Fl\u00e4chendeckende, pr\u00e4zise Auswertung von Video- und Fotomaterial sowie eine \u00dcberf\u00fchrung dieser Daten in GIS basierte Karten.<\/span><\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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3D-Rekonstruktion des Meeresbodens mit hochaufl\u00f6sender Bathymetrie und texturierten Modellen f\u00fcr die \u00f6kologische Analyse<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Ein wesentlicher Vorteil dieser Methode ist, dass bei der Datenerhebung, abgesehen von einer Lichtquelle, keinerlei Eingriff in das sensible Tiefsee\u00f6kosystem vorgenommen wird. Dadurch k\u00f6nnen unter anderem auch Monitoring-Projekte in kleinr\u00e4umigen Biotopen wie den Hydrothermalfeldern etabliert werden, ohne diese zu st\u00f6ren oder dauerhaft zu ver\u00e4ndern.<\/span><\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Molekulare Methoden<\/h2>
DNA barcoding | Next Generation Sequencing<\/span><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Bestimmung von Arten ist ein grundlegender Schritt, um die wahre Artenvielfalt zu erfassen und hat dar\u00fcber hinaus eine elementare Bedeutung f\u00fcr alle darauf basierenden Studien. Die Artidentifikation kann aufgrund der Art und der H\u00e4ufigkeit der Probennahme sehr aufwendig sein, daher bieten Molekulargenetische Bestimmungen eine gute Erg\u00e4nzung zur klassischen morphologischen Taxonomie.<\/span><\/p>

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Der INDEX \"Tree of life\" mit allen Taxa der Exploration des Gebiets des Indischen Ozeans<\/figcaption><\/figure><\/div>

Die Artbestimmung von Marinen Organismen, ins besondere von Wirbellosen, kann mit traditionellen taxonomischen Methoden sehr aufwendig und Zeitintensiv sein. Dabei ist die Unterscheidung von Arten mittels DNA-barcoding ein elementarer Schritt f\u00fcr biologische Untersuchungen, aber auch Entwicklungsstadien, Geschlechtsdimorphismus und phenotypische Plastizit\u00e4t oder kryptische Arten k\u00f6nnen entschl\u00fcsselt werden.<\/span><\/p><\/div>

Eine der am h\u00e4ufigsten genutzten Gene zur Sequenzierung f\u00fcr die Bestimmung von Arten ist die Mitochondriale Cytochrom C Oxidase Untereinheit I Gen (COI) mit einer L\u00e4nge von 658 Basenpaaren (bp), die eine einzigartige Kodierung f\u00fcr jede Art besitzt.<\/span><\/p><\/div>

Um Individuen zu Ihren Genotypischen Clustern zuordnen zu k\u00f6nnen, werden die COI Sequenzen in eine DNA Referenzdatenbank gesammelt und damit zuk\u00fcnftige Bestimmung von Arten erleichtert und verbessert.<\/span><\/p><\/div>

DNA Metabarcoding und eDNA Methoden sind sogenannte NGS Molekularanalysen (Next Generation Sequencing), mit denen Prozesse in der Extraktion und der Amplifizierung (PCR) verbessert werden und somit taxonomische Identifizierungen in Operationelle Taxonomische Einheiten (OTUs; Operational taxonomic units) erm\u00f6glichen. Zudem k\u00f6nnen Mikrobiome z. B. zwischen Schw\u00e4mmen und Krebsen genetisch analysiert werden oder auch die genetische Konnektivit\u00e4t zwischen Populationen mit restriktionsassoziierten DNA-Markern.<\/span><\/p><\/div>

Damit sind molekulargenetische Methoden ein essentieller Bestandteil f\u00fcr die Unterscheidung von oft weit verbreitet lebenden marinen Arten, aber auch zur Implementierung von Monitoring Programmen f\u00fcr die Einsch\u00e4tzung der Biodiversit\u00e4t und zum Meeresschutz.<\/span><\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Probennahme und Auswertung mariner benthisch lebender Organismen<\/h2><\/div>
Meio-, Makro-, und Megafauna<\/span><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Probennahme und Auswertung der benthischen Organismen der Tiefsee ist ein wesentlicher Bestandteil unserer Arbeit in der Tiefsee. Neben der Megafauna, also Tieren die gr\u00f6\u00dfer als 2 cm sind, bilden die Meio-, und die Makrofauna hohe Abundanzen und zeigen eine gro\u00dfe Biodiversit\u00e4t, besonders in Sediment dominierten Lebensr\u00e4umen. Dabei spielen diese kleinen Organismen eine wichtige Rolle in den Nahrungsnetzen der Tiefseeorganismen und als Indikatoren anhand derer Umweltver\u00e4nderungen fr\u00fchzeitig erkannt werden k\u00f6nnen. Gezielte Probennahmen mit dem Kastengreifer, Multicorer, Epibenthoschlitten, Dredgen oder dem TV-Greifer k\u00f6nnen von unserem Team durchgef\u00fchrt und die gesammelten Proben fixiert, bearbeitet und ausgewertet werden.<\/span><\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Verarbeitung von Probennahmen auf dem Schiff. Anf\u00e4ngliche Identifizierung, Fotografie und Fixierung vom Material<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Taxonomie und Biodiversit\u00e4t<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Taxonomie, oder hierarchische Artbeschreibung bildet die Grundlage aller biologischen Tiefseestudien. Sie dient der Erfassung der Biodiversit\u00e4t in einem bestimmten Lebensraum oder in verschiedenen Lebensr\u00e4umen und beinhaltet die Beschreibung und Klassifizierung von Organismen anhand von morphologischen Gesichtspunkten, h\u00e4ufig in Kombination mit molekulargenetischen Methoden.<\/span><\/p><\/div>

In den durchgef\u00fchrten Studien zur Biodiversit\u00e4t werden kontinuierlich Daten \u00fcber benthische und pelagische Gemeinschaften, insbesondere Indizes wie Artenzahl, Abundanz und deren relative H\u00e4ufigkeiten (Evenness) gesammelt und die Verbreitung der Arten und Lebensgemeinschaften erfasst.<\/span><\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Statistische Modellierungen<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Statistische Modellierung sind vereinfachte, mathematische Ann\u00e4herungen zur Abbildung der Wirklichkeit, die auch f\u00fcr Vorhersagemodelle genutzt werden k\u00f6nnen. Die Grundlage f\u00fcr statistische Modelle bilden biologische Proben, die Anhand ihrer Artzusammensetzungen, Abundanzen-Gemeinschaften bilden, die wiederum abh\u00e4ngig sind von biologischen Interaktionen aber auch abiotischen Faktoren, die die r\u00e4umliche Verbreitung bestimmen.<\/span><\/p><\/div>

Mit Hilfe dieser statistischen Modelle ist es m\u00f6glich anhand von Stichproben Aussagen \u00fcber bestimmte Lebensr\u00e4ume und deren Abh\u00e4ngigkeit zueinander zu machen und R\u00fcckschl\u00fcsse auf die gesamte Lebensgemeinschaft zu ziehen. Zunehmend werden dabei auch Vorhersagemodelle berechnet, die insbesondere f\u00fcr gezielte Probennahme, die Ausweisung von Schutzgebieten und f\u00fcr effektives Monitoring immer essentieller werden.<\/span><\/p><\/div>

Angefangen bei Linearen Regressionen nutzen wir zunehmend Entscheidungsbaum-basierte statistische Modelle, wie z. B. Random Forest, die alle verf\u00fcgbaren Faktoren f\u00fcr eine Verbreitung von Arten oder Gemeinschaften nutzt, um die entscheidenden Faktoren zu finden und im Anschluss Vorhersagen zur Verbreitung dieser Arten oder Gemeinschaften zu treffen.<\/span><\/p>

Statistische Modelle und Modelle zur Vorhersage von Lebensr\u00e4umen sind leistungsstarke Werkzeuge,
welche\nempfohlen werden und f\u00fcr die Umsetzung von Managementpl\u00e4nen und Entscheidungsprozessen,
um gef\u00e4hrdete marine \u00d6kosysteme (VMEs) zu identifizieren und zu sch\u00fctzen, ben\u00f6tigt werden.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

PORTFOLIO Recognize, identify and map deep-sea megafauna Molecular Methods Sampling and Analysis Taxonomy and Biodiversity Statistical Learning Minimal invasive methods to recognize, identify and map deep-sea megafauna using photographs and video imagery transects The use of photographs and video imagery is a recently developing minimal invasive method to recognize deep-sea megafauna on abyssal plains for 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