Detektion und Überwachung des Auftretens invasiver Arten mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) und neuartiger Monitoringverfahren; Teilvorhaben 4: Volatilenanalytik und Wirksamkeitsüberprüfung durch Verhaltensversuche

Abstract

Das Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können. Das Teilvorhaben 4 des Verbundprojekts wird an der Universität Göttingen in der Abteilung Forstzoologie und Waldschutz durchgeführt. Bei der Duftstoffanalytik soll der Unterschied zwischen besiedeltem und unbesiedeltem Holz von invasiven Insektenarten gefunden werden. Die so gefundenen Duftstoffe sollen der Weiterentwicklung des IMS dienen und so eine Detektion ermöglichen. Bei der Wirksamkeitsprüfung von Duftstoffen soll deren Attraktivität auf die Zielarten untersucht werden und die Attraktivität optimiert werden. Durch neue Duftstoffe soll das Monitoringverfahren verbessert werden und die Abundanzschätzung erleichtert werden. Dazu sind Verhaltenstests in entsprechenden Versuchsaufbauten durchzuführen und die Duftstoffe in unterschiedlichen Konzentrationen darzubieten. Datei-Upload durch TIB The aim of the planed project is to develop a new possibility to detect invasive species at an early stage and to identify their disposal. Respectively innovative proof and monitoring procedure have to be designed for the aim species of the project. As an innovative core of the project an ion mobility spectrometry (IMS) is supposed to be used to verify invasive species locally by their specific odour. Suchlike procedures could be introduced prospectively, e.g. at international reloading points for plant and wood goods as well as wooden packaging, to detect the incidence of invasive species or quarantine pests. Besides the development of the application of the IMS for the detection of insects, methods should be designed for the sample monitoring to evaluate the abundancy and previous dispersal of the aim species of the project. In parallel so called marker semiochemicals (e.g. pheromones, volatiles of infested plants, etc.) are identified which will be used by the new designed monitoring procedure as well as by the odour detection via IMS. A new intuitive web platform based on maps has to be developed to get an general overview about the provenience, origin of habitat, dispersal routes and proved appearance outside the natural habitat at Germany. The web platform should help to transfer knowledge and to sensitise the public to this topic. In addition the web platform can be used as basis for the new designed monitoring procedure of the invasive species by publishing the recorded data of the monitoring at the web platform. The sub project 4 of the joint project is performed at the Department of Forest Zoology and Forest Conservation at the Göttingen University. The difference of odour of non infested and infested wood by invasive insect species is investigated by using gas analysis methods. The new detected volatiles should be used to proceed the develop oft he IMS and allow the detection oft he species. The test of efficacy of the volatiles should give results about their attractiveness on the aim species. Using new volatiles should optimise the monitoring procedure and facilitate the estimation of abundancy oft he species. Therefore behavoiral tests are performed by adapted behavioural designs. The volatiles will be assayed at different concentrations.