Verkehrsmonitoring mit Hilfe von Radarfernerkundung

Für die Zukunft wird eine Zunahme an Verkehr prognostiziert, gleichzeitig herrscht ein Mangel an Raum und finanziellen Mitteln, um weitere Straßen zu bauen. Daher müssen die vorhandenen Kapazitäten durch eine bessere Verkehrssteuerung sinnvoller genutzt werden, z.B. durch Verkehrsleitsysteme. Dafür werden räumlich aufgelöste, d.h. den Verkehr in seiner flächenhaften Verteilung wiedergebende Daten benötigt, die jedoch fehlen. Bisher konnten Verkehrsdaten nur dort erhoben werden, wo sich örtlich feste Meßeinrichtungen befinden, jedoch können damit die fehlenden Daten nicht erhoben werden. Mit Fernerkundungssystemen ergibt sich die Möglichkeit, diese Daten flächendeckend mit einem Blick von oben zu erfassen. Nach jahrzehntelangen Erfahrungen mit Fernerkundungsmethoden zur Erfassung und Untersuchung der verschiedensten Phänomene auf der Erdoberfläche wird nun diese Methodik im Rahmen eines Pilotprojektes auf den Themenbereich Verkehr angewendet. Seit Ende der 1990er Jahre wurde mit flugzeuggetragenen optischen und Infrarot-Aufnahmesystemen Verkehr beobachtet. Doch bei schlechten Wetterbedingungen und insbesondere bei Bewölkung, sind keine brauchbaren Aufnahmen möglich. Mit einem abbildenden Radarverfahren werden Daten unabhängig von Wetter- und Tageslichtbedingungen oder Bewölkung erhoben. Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, inwieweit mit Hilfe von flugzeuggetragenem synthetischem Apertur Radar (SAR) Verkehrsdaten aufgenommen, verarbeitet und sinnvoll angewendet werden können. Nicht nur wird die neue Technik der Along-Track Interferometrie (ATI) und die Prozessierung und Verarbeitung der aufgenommenen Verkehrsdaten ausführlich dargelegt, es wird darüberhinaus ein mit dieser Methodik erstellter Datensatz mit einer Verkehrssimulation verglichen und bewertet. Abschließend wird ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungen der Radarfernerkundung zur Verkehrsdatenerfassung gegeben.

Synthese und Photochemie von Dendrimeren mit stilbenoiden Chromophoren

Dendrimere spielen als strukturtreue Nanopartikel eine herausragende Rolle. Ziel dieser Arbeit war, Dendrimere mit einer hohen Dichte an photoaktiven Chromophoren herzu-stellen und zu untersuchen. Dazu wurden die terminalen Aminogruppen von Poly(propylenimin)dendrimeren 1. und 2. Generation, Astramol DAB-Am-4R und DAB-Am-8R, mit Stilbenen und Styrylstilbenen als Chromophor verknüpft. Mittels Wittig-Horner- und Heck-Reaktion wurden (E)-Stilbene aufgebaut, die auf der einen Seite drei Propoxygruppen zur Verbesserung der Löslichkeit und auf der anderen Seite eine passende Funktionalität zur Verknüpfung mit dem dendritischen Core tragen. Als Verknüpfungsmethoden wurden die Verknüpfung als Amid (PSDA), Schiffsche Base (PSDS) und Harnstoff (PSDH) getestet. Die Schiffschen Basen wurden außerdem zur Erhöhung der Hydrolysestabilität zum sekundären Amin reduziert (PSDR und PQDR). Durch die Verknüpfung mit dem Core werden die stilbenoiden Chromophore sehr stark photoaktiviert. Das beruht auf einem Singulett-Energietransfer (Förster-Mechanismus) von Chromophor zu Chromophor. Dieser Prozeß konkurriert zu den Deaktivierungsprozessen, verlängert die mittlere S1-Lebensdauer und erhöht somit die Chancen der Photochemie. Der Styrylstilben-Chromophor hat darüber hinaus einen erheblichen Teil seiner UV-Absorbtion bereits im Tageslicht und photopolymerisiert daher bereits im Tageslicht. Vor allem bei den Dendrimeren 2. Generation stellte sich die Frage nach der vollständigen, d.h. achtfachen Umsetzung; das Core sollte als Knäuel vorliegen, die Arme zum Teil nach innen gefaltet und somit dem Reaktand nur bedingt zugänglich. Auch dort konnten unter optimierten Reaktionsbedingungen alle Aminogruppen umgesetzt werden. Die vollständige Umsetzung der Dendrimere wurde mittels NMR und massenspektroskopischen Methoden untersucht. Bei den Absorptionsspektren der Dendrimere 1. Generation ändert sich die Lage der Maxima je nach Art der Verknüpfung der Chromophore mit dem Core. Die Verlängerung des Chromophors um eine Styryleinheit bedingt eine beträchtliche Rotverschiebung. Die Lage der Emissionsmaxima differiert stärker als die Lage der Absorptionsmaxima. Den geringsten Stokes-Shift weist der Harnstoff auf, dann folgt das sekundäre Amin, dann die Schiffsche Base. Dies weist auf unterschiedlich relaxierte S1-Geometrien hin. Die Verbindungen PSDS1, PSDR1 und PSDH1 aus 3,4,5-Tripropoxystilbeneinheit und Astramol-Core 1. Generation DAB-Am-4 wurden in einer Konzentration von 10-5 mol/L belichtet. Der vollständige Photoabbau durch Belichtung in Chloroform mit einer Xenon-Lampe erfolgte ohne jeglichen Filter innerhalb von zehn Minuten (PSDH1), 20 Minuten (PSDR1) und einer Stunde (PSDS1). Allen drei Verbindungen gemeinsam ist das Entstehen eines intermediären neuen Maximums geringer Intensität, das um etwa 100 nm bathochrom verschoben ist. Das Harnstoffsystem weist außerdem ein weiteres intermediäres Maximum bei 614 nm auf. Diese Maxima können (laut früherer Untersuchungen) durch Oxidation entstandenen chinoiden Strukturen zugeordnet werden, deren Lebensdauer (im Sekundenbereich) zu kurz für eine NMR-Charakterisierung ist. PSDR1 wurde außerdem bei höheren Konzentrationen (10-4 und 10-3 mol/L) mit einer Quecksilberlampe mit Pyrex-Filter (lambda > 300 nm) belichtet. Dabei wird, wie erwartet, eine Verbreiterung der NMR-Signale beobachtet. Es bildet sich zunächst cis-Stilben. Außerdem läßt sich bei 4.3 ppm ein Signal beobachten, das von inter- oder intramolekular gebildeten Methinprotonen herrührt. Auch wenn laut MOPAC- und Kraftfeldrechnung die Doppelbindungen ungünstig für eine [pi2s + pi2s]-Cyclodimerisierung zueinander stehen, kann im photochemisch angeregten Zustand eine Geometrie vorherrschen, die die intramolekulare Kopf-Kopf-Cyclobutanbildung ermöglicht. Die massenspektrometrischen Untersuchungen der Belichtungsprodukte (FD, ESI, MALDI-TOF) zeigen als höchste Masse lediglich das Monomer. Allerdings kann dadurch nicht auf eine rein intramolekulare Reaktion geschlossen werden. Die fortschreitende statistische CC-Verknüpfung kann schnell zu vernetzten Nanopartikeln führen, die im Massenspektrometer nicht fliegen. Die NMR-Spektren der mit zunehmender Vernetzung immer schlechter löslich werdenden Teilchen belegen die Oligomerisierung.

Oxidation photochemistry in the remote marine boundary layer

Die bedeutendste Folge der Luftverschmutzung ist eine erhöhte Konzentration an Ozon (O3) in der Troposphäre innerhalb der letzten 150 Jahre. Ozon ist ein photochemisches Oxidationsmittel und ein Treibhausgas, das als wichtigste Vorstufe des Hydroxyradikals OH die Oxidationskraft der Atmosphäre stark beeinflusst. Um die Oxidationskraft der Atmosphäre und ihren Einfluss auf das Klima verstehen zu können, ist es von großer Bedeutung ein detailliertes Wissen über die Photochemie des Ozons und seiner Vorläufer, den Stickoxiden (NOx), in der Troposphäre zu besitzen. Dies erfordert das Verstehen der Bildungs- und Abbaumechanismen von Ozon und seiner Vorläufer. Als eine für den chemischen Ozonabbau wichtige Region kann die vom Menschen weitgehend unberührte marine Grenzschicht (Marine boundary layer (MBL)) angesehen werden. Bisher wurden für diese Region jedoch kaum Spurengasmessungen durchgeführt, und so sind die dort ablaufenden photochemischen Prozesse wenig untersucht. Da etwa 70 % der Erdoberfläche mit Ozeanen bedeckt sind, können die in der marinen Granzschicht ablaufenden Prozesse als signifikant für die gesamte Atmosphäre angesehen werden. Dies macht eine genaue Untersuchung dieser Region interessant. Um die photochemische Produktion und den Abbau von Ozon abschätzen zu können und den Einfluss antrophogener Emissionen auf troposphärisches Ozon zu quantifizieren, sind aktuelle Messergebnisse von NOx im pptv-Bereich für diese Region erforderlich. Die notwendigen Messungen von NO, NO2, O3, JNO2, J(O1D), HO2, OH, ROx sowie einiger meteorologischer Parameter wurden während der Fahrt des französischen Forschungsschiffes Marion-Dufresne auf dem südlichen Atlantik (28°S-57°S, 46°W-34°E) im März 2007 durchgeführt. Dabei sind für NO und NO2 die bisher niedrigsten gemessenen Werte zu verzeichnen. Die während der Messcampagne gewonnen Daten wurden hinsichtlich Ihrer Übereinstimmung mit den Bedingungen des photochemischen stationären Gleichgewichts (photochemical steady state (PSS)) überprüft. Dabei konnte eine Abweichung vom PSS festgestellt werden, welche unter Bedingungen niedriger NOx-Konzentrationen (5 bis 25pptv) einen unerwarteten Trend im Leighton-Verhältnis bewirkt, der abhängig vom NOx Mischungsverhältnis und der JNO2 Intensität ist. Signifikante Abweichungen vom Verhältnis liegen bei einer Zunahme der JNO2 Intensität vor. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Abweichung vom PSS nicht beim Minimum der NOx-Konzentrationen und der JNO2 Werte liegt, so wie es in bisherigen theoretischen Studien dargelegt wurde und können als Hinweis auf weitere photochemische Prozesse bei höheren JNO2-Werten in einem System mit niedrigem NOx verstanden werden. Das wichtigste Ergebnis dieser Untersuchung, ist die Verifizierung des Leighton-Verhältnisses, das zur Charakterisierung des PSS dient, bei sehr geringen NOx-Konzentrationen in der MBL. Die bei dieser Doktorarbeit gewonnenen Erkenntnisse beweisen, dass unter den Bedingungen der marinen Granzschicht rein photochemischer Abbau von Ozon stattfindet und als Hauptursache hierfür während des Tages die Photolyse gilt. Mit Hilfe der gemessenen Parameter wurde der kritische NO-Level auf Werte zwischen 5 und 9 pptv abgeschätzt, wobei diese Werte im Vergleich zu bisherigen Studien vergleichsweise niedrig sind. Möglicherweise bedeutet dies, dass das Ozon Produktion/ Abbau-Potential des südlichen Atlantiks deutlich stärker auf die Verfügbarkeit von NO reagiert, als es in anderen Regionen der Fall ist. Im Rahmen der Doktorarbeit wurde desweiteren ein direkter Vergleich der gemessenen Spezies mit dem Modelergebnis eines 3-dimensionalen Zirkulationsmodel zur Simulation atmosphären chemischer Prozesse (EMAC) entlang der exakten Schiffsstrecke durchgeführt. Um die Übereinstimmung der Messergebnisse mit dem bisherigen Verständnis der atmosphärischen Radikalchemie zu überprüfen, wurde ein Gleichgewichtspunktmodel entwickelt, das die während der Überfahrt erhaltenen Daten für Berechungen verwendet. Ein Vergleich zwischen der gemessenen und der modellierten ROx Konzentrationen in einer Umgebung mit niedrigem NOx zeigt, dass die herkömmliche Theorie zur Reproduktion der Beobachtungen unzureichend ist. Die möglichen Gründe hierfür und die Folgen werden in dieser Doktorarbeit diskutiert.

Surface cloud radiative forcing from broadband radiation measurements on the Antarctic plateau

Surface based measurements systems play a key role in defining the ground truth for climate modeling and satellite product validation. The Italian-French station of Concordia is operative year round since 2005 at Dome C (75°S, 123°E, 3230 m) on the East Antarctic Plateau. A Baseline Surface Radiation Network (BSRN) site was deployed and became operational since January 2006 to measure downwelling components of the radiation budget, and successively was expanded in April 2007 to measure upwelling radiation. Hence, almost a decade of measurement is now available and suitable to define a statistically significant climatology for the radiation budget of Concordia including eventual trends, by specifically assessing the effects of clouds and water vapor on SW and LW net radiation. A well known and robust clear sky-id algorithm (Long and Ackerman, 2000) has been operationally applied on downwelling SW components to identify cloud free events and to fit a parametric equation to determine clear-sky reference along the Antarctic daylight periods (September to April). A new model for surface broadband albedo has been developed in order to better describe the features the area. Then, a novel clear-sky LW parametrization, based on a-priori assumption about inversion layer structure, combined with daily and annual oscillations of the surface temperature, have been adopted and validated. The longwave based method is successively exploited to extend cloud radiative forcing studies to nighttime period (winter). Results indicated inter-annual and intra-annual warming behaviour, i.e. 13.70 W/m2 on the average, specifically approaching neutral effect in summer, when SW CRF compensates LW CRF, and warming along the rest of the year due prevalentely to CRF induced on the LW component.

Diurnal pattern of melatonin in blood and milk of dairy Cows

The aim of the present study was to evaluate the diurnal rhythm of melatonin concentration in blood and milk of dairy cows. Blood was sampled and the entire milk was removed every hour and melatonin concentration was measured throughout 24 hours in June in 12 dairy cows (around 16 hours daylight). Both, blood plasma and milk melatonin concentration showed a diurnal pattern with high levels during scotoperiod and low levels during photoperiod. Average blood plasma melatonin was 16.2 +/- 2.3 pg/mL during the photoperiod (0800-2200h), started to increase at 2100h, and reached a plateau at 2300h (16.0 +/- 4.4 pg/mL). Peak concentration was reached at 0100h (25.4 +/- 5.6 pg/mL). At 0700h melatonin decreased to baseline level again. The melatonin pattern in milk paralleled the pattern in blood. However, the concentration of melatonin was much lower in milk than in blood with a maximum concentration of 2.9 +/- 0.6 pg/mL at all tested time points.

Comparing satellite and ground-based observations of paroxysmal degassing events at Etna volcano, Italy

Mount Etna, Italy, is one of the most active volcanoes in the world, and is also regarded as one of the strongest volcanic sources of sulfur dioxide (SO2) emissions to the atmosphere. Since October 2004, an automated ultraviolet (UV) spectrometer network (FLAME) has provided ground-based SO2 measurements with high temporal resolution, providing an opportunity to validate satellite SO2 measurements at Etna. The Ozone Monitoring Instrument (OMI) on the NASA Aura satellite, which makes global daily measurements of trace gases in the atmosphere, was used to compare SO2 amount released by the volcano during paroxysmal lava-fountaining events from 2004 to present. We present the first comparison between SO2 emission rates and SO2 burdens obtained by the OMI transect technique and OMI Normalized Cloud-Mass (NCM) technique and the ground-based FLAME Mini-DOAS measurements. In spite of a good data set from the FLAME network, finding coincident OMI and FLAME measurements proved challenging and only one paroxysmal event provided a good validation for OMI. Another goal of this work was to assess the efficacy of the FLAME network in capturing paroxysmal SO2 emissions from Etna, given that the FLAME network is only operational during daylight hours and some paroxysms occur at night. OMI measurements are advantageous since SO2 emissions from nighttime paroxysms can often be quantified on the following day, providing improved constraints on Etna’s SO2 budget.

Development of light-responsive porous polycarbonate membranes for controlled caffeine delivery

For controlled caffeine release, light-responsive membranes were developed. It was possible to produce membranes that reduced their caffeine permeability resistance by about 97% when irradiated with UV-light compared to measurements at daylight. This was achieved by grafting polymers possessing photochromic units onto track-edged polycarbonate membranes. Covalently linked coatings on porous polycarbonate membranes were obtained by plasma activation of the membrane surface followed by plasma-induced graft polymerization. Copolymerization of spiro-compounds during the coating process as well as postmodification of preformed coatings with spiropyran resulted in photochromic membranes. For the copolymerization process, the synthesis of five photochromic methacrylic and acrylic spiropyrans and spirooxazines was successfully performed. Additionally, a spiropyran with carboxylic acid functionality was synthesized for the postmodification process. This enabled us to postmodify polymeric materials containing alcohol or amine groups to obtain photochromic materials. UV-irradiation of these light-responsive membranes resulted in a strong colouration of the membrane, in a reduction of surface tension, which resulted in a decreased caffeine permeability resistance. The membranes were characterized using XPS for the elemental composition of the coating, contact angle measurements for the surface tension, solid-state UV/VIS measurements for the determination of the kinetic and stability properties, and two-photon microscopy for the localisation of the photochromic substance in the porous membrane.

Exposure to stallion accelerates the onset of mares' cyclicity.

Horses (Equus caballus) belong to the group of seasonally polyestrous mammals. Estrous cycles typically start with increasing daylight length after winter, but mares can differ greatly in the timing of onset of regular estrus cycles. Here, we test whether spatial proximity to a stallion also plays a role. Twenty-two anestrous mares were either exposed to one of two stallions (without direct physical contact) or not exposed (controls) under experimental conditions during two consecutive springs (February to April). Ovarian activity was monitored via transrectal ultrasound and stallion's direct contact time with each mare was determined three times per week for one hour each. We found that mares exposed to a stallion ovulated earlier and more often during the observational period than mares that were not exposed to stallions. Neither stallion identity nor direct contact time, mare age, body condition, size of her largest follicle at the onset of the experiment, or parasite burden significantly affected the onset of cyclicity. In conclusion, the timing of estrous cycles and cycle frequency, i.e., crucial aspects of female reproductive strategy, strongly depend on how the mares perceive their social environment. Exposing mares to the proximity of a stallion can therefore be an alternative to, for example, light programs or elaborated hormonal therapies to start the breeding season earlier and increase the number of estrous cycles in horses.

The Synthesis of Functionalised Diaryltetraynes and Their Transport Properties in Single-Molecule Junctions

The synthesis and characterisation is described of six diaryltetrayne derivatives [Ar-(C[TRIPLE BOND]C)4-Ar] with Ar=4-NO2-C6H4- (NO24), 4-NH(Me)C6H4- (NHMe4), 4-NMe2C6H4- (NMe24), 4-NH2-(2,6-dimethyl)C6H4- (DMeNH24), 5-indolyl (IN4) and 5-benzothienyl (BTh4). X-ray molecular structures are reported for NO24, NHMe4, DMeNH24, IN4 and BTh4. The stability of the tetraynes has been assessed under ambient laboratory conditions (20 °C, daylight and in air): NO24 and BTh4 are stable for at least six months without observable decomposition, whereas NHMe4, NMe24, DMeNH24 and IN4 decompose within a few hours or days. The derivative DMeNH24, with ortho-methyl groups partially shielding the tetrayne backbone, is considerably more stable than the parent compound with Ar=4-NH2C6H4 (NH24). The ability of the stable tetraynes to anchor in Au|molecule|Au junctions is reported. Scanning-tunnelling-microscopy break junction (STM-BJ) and mechanically controllable break junction (MCBJ) techniques are employed to investigate single-molecule conductance characteristics.

Age-dependent visual exploration during simulated day- and night driving on a motorway: a cross-sectional study

BACKGROUND: Central and peripheral vision is needed for object detection. Previous research has shown that visual target detection is affected by age. In addition, light conditions also influence visual exploration. The aim of the study was to investigate the effects of age and different light conditions on visual exploration behavior and on driving performance during simulated driving. METHODS: A fixed-base simulator with 180 degree field of view was used to simulate a motorway route under daylight and night conditions to test 29 young subjects (25-40 years) and 27 older subjects (65-78 years). Drivers' eye fixations were analyzed and assigned to regions of interests (ROI) such as street, road signs, car ahead, environment, rear view mirror, side mirror left, side mirror right, incoming car, parked car, road repair. In addition, lane-keeping and driving speed were analyzed as a measure of driving performance. RESULTS: Older drivers had longer fixations on the task relevant ROI, but had a lower frequency of checking mirrors when compared to younger drivers. In both age groups, night driving led to a less fixations on the mirror. At the performance level, older drivers showed more variation in driving speed and lane-keeping behavior, which was especially prominent at night. In younger drivers, night driving had no impact on driving speed or lane-keeping behavior. CONCLUSIONS: Older drivers' visual exploration behavior are more fixed on the task relevant ROI, especially at night, when driving performance becomes more heterogeneous than in younger drivers.

Climate-pollen relationships AD 1901-1996 in two small mires near the forest limit in the northern and central Swiss Alps

Climatic relationships were established in two 210Pb dated pollen sequences from small mires closely surrounded by forest just below actual forest limits (but about 300 m below potential climatic forest limits) in the northern Swiss Alps (suboceanic in climate; mainly with Picea) and the central Swiss Alps (subcontinental; mainly Pinus cembra and Larix) at annual or near-annual resolution from ad 1901 to 1996. Effects of vegetational succession were removed by splitting the time series into early and late periods and by linear detrending. Both pollen concentrations detrended by the depth-age model and modified percentages (in which counts of dominant pollen types are down-weighted) are correlated by simple linear regression with smoothed climatic parameters with one-and two-year timelags, including average monthly and April/September daylight air temperatures and with seasonal and annual precipitation sums. Results from detrended pollen concentrations suggest that peat accumulation is favoured in the northern-Alpine mire either by early snowmelt or by summer precipitation, but in the central-Alpine mire by increased precipitation and cooler summers, suggesting a position of the northern-Alpine mire near the upper altitudinal limit of peat formation, but of the central-Alpine mire near the lower limit. Results from modified pollen percentages indicate that pollen pro duction by plants growing near their upper altitudinal limit is limited by insufficient warmth in summer, and pollen production by plants growing near their lower altitudinal limit is limited by too-high temperatures. Only weakly significant pollen/climate relationships were found for Pinus cembra and Larix, probably because they experience little climatic stress growing 300 m below the potential climatic forest limit.

MAL-PDT mit Tageslicht - Aktuelle Datenlage und praxisorientierte Empfehlungen eines Expertentreffens

Die photodynamische Therapie (PDT) gehört zu den Standardverfahren in der Therapie aktinischer Keratosen (AK). Bei der Tageslicht-PDT (Daylight PDT, DL-PDT) mit MAL-Creme handelt es sich um eine neuere Entwicklung, bei der anstelle eines Belichtungssystems das Tageslicht zur Aktivierung des Photosensibilisators genutzt wird. Der vorliegende Review fasst die aktuelle Studienlage basierend auf einer selektiven Literaturrecherche zusammen, fokussiert auf praktische Aspekte in der Durchführung und reflektiert insbesondere auch die Expertenerfahrung der Autoren mit der DL-PDT. Studiendaten zeigen, dass die DL-PDT der konventionellen PDT in ihrer Wirksamkeit nicht unterlegen ist. Sie ist jedoch signifikant besser verträglich, da sie zu deutlich weniger Schmerzen während der Therapie führt. Sie kann in Mitteleuropa von März bis Oktober sowohl an bewölkten als auch an sonnigen Tagen durchgeführt werden. Hierbei ist auf UV-Schutz auch der nicht behandelten Körperareale zu achten. Die Außentemperatur sollte 10°C nicht unterschreiten. An heißen Tagen sollte ein Aufenthalt im Schatten, soweit erforderlich, eingeplant werden. Die DL-PDT mit MAL ist u. a. für Patienten mit Feldkanzerisierung und/oder negativer Schmerzerfahrung bei der cPDT geeignet und stellt eine sinnvolle Ergänzung der aktuellen Therapiemöglichkeiten dar.

TEMPORAL VARIATION OF ACUTE AND LUNG TUMORIGENIC EFFECTS OF URETHAN ON STRAIN A MICE (CHRONOBIOLOGY, CARCINOGENICITY, ANESTHETIC, DNA SYNTHESIS)

The effect of circadian variation on susceptibility to the chemical induction of cancer was assessed utilizing the mouse pulmonary adenoma bioassay. Different groups of male A/Jax mice (standardized for rhythm analysis with light from 0600-1800 and darkness from 1800-0600) each received a single timed i.p. injection of urethan (Bioassay I: 0.25, 0.5 or 1.0 mg/g body weight; Bioassay II: 0.75, 1.0, 1.25 mg/g body weight; Bioassay III: 1.0 mg/g body weight) at the following times, 0100, 0500, 0900, 1300, 1700 or 2100. Mice were sacrificed 16 weeks after treatment. The tumorigenic effect of urethan on the lungs (lung surface pulmonary adenomas) was assessed. In addition, mortality, body weight changes and the anesthetic effect of urethan were determined. The rhythmic pattern of DNA synthesis in the lung and the comparative rhythmic pattern in the liver were assessed using a tritiated thymidine incorporation assay.^ In the first adenoma bioassay, the lung tumorigenic response in mice given the highest dose of urethan exhibited a 12-hour rhythm with a major peak in tumor yield at 0100 and a secondary peak at 1300; reduced yields occurred at 0500-0900 and 2100. The second adenoma bioassay, studied at a 6-month seasonal divergence in time from the first study showed a peak at 1300 but not at 0100. The mice from the third adenoma bioassay, studied at an 11-month seasonal divergence in time from the 2nd study showed an increase in tumor yield during the rest cycle (0900-1700).^ This study found a definite suggestion of a low amplitude rhythm in susceptibility to urethan induced effects. The acute toxic and pharmacological effects correlated to exhibit a maximal effect during dark hours (activity span). This rhythmicity might be explained by an alteration in the amplitude of hepatic metabolism. The chronic carcinogenic response exhibited an opposite pattern. Urethan induced tumor response was greater during daylight hours (rest cycle). This correlated with the slight elevation in DNA synthetic activity found in the lung and liver which might be responsible for the increase in carcinogenic response. (Abstract shortened with permission of author.) ^

Halocarbons in surface water from SWEDARP97/98

A number of parameters of biogeochemical interest were monitored along a north-southerly transect (S 43-S 63°) in the Atlantic Sector of the Southern Ocean from the 8th to the 20th of December 1997. Changes in total dissolved inorganic carbon (CT) and total alkalinity (AT) were mostly dependent on temperature and salinity until the ice edge was reached. After this point only a weak correlation was seen between these. Highest mean values of CT and AT were observed in the Winter Ice Edge (WIE) (2195 and 2319 µmol/kg, respectively). Lowest mean AT (2277 µmol/kg) was observed in the Sub-Antarctic Front (SAF), whereas lowest mean CT concentration (2068 µmol/kg) was associated with the Sub-Tropical Front (STF). The pH in situ varied between 8.060 and 8.156 where the highest values were observed in the southern part of the Antarctic Polar Front (APF) and in the Summer Ice Edge (SIE) Region . These peaks were associated with areas of high chlorophyll a (chl a) and tribromomethane values. In the other areas the pH in situ was mainly dependent on hydrography. Bacterial abundance decreased more than one order of magnitude when going from north to south. The decrease appeared to be strongly related to water temperature and there were no elevated abundances at frontal zones. Microphytoplankton dominated in the SAF and APF, whereas the nano- and picoplankton dominated outside these regions. Volatile halogenated compounds were found to vary both with regions, and with daylight. For the iodinated compounds, the highest concentrations were found north of the STF. Brominated hydrocarbons had high concentrations in the STF, but elevated concentrations were also found in the APF and SIE regions. No obvious correlation could be found between the occurrence of individual halocarbons and chl a. On some occasions trichloroethene and tribromomethane related to the presence of nano- and microplankton, respectively.

Vertical distribution of relative numbers of the main groups of sound-scattering fishes in the Central Indian Ocean

Findings made in 31 catches with an Isaacs-Kidd midwater trawl in the light (09.00-16.00) and dark (21.00-04.00) periods of a day within a survey area of about 100 sq. miles with approximate center coordinates of 13°S and 78°E have been used to investigate vertical distribution of the main groups of sound-scattering fishes (35 species of the family Myctophidae and 16 species of other families). It has been shown that during daylight hours all fishes sink to depths deeper than 400 m. Data are presented concerning the fish population of night-time sound-scattering layers at depths of 70-150 m and about 400 m and of the daytime ones at depths of about 450 m.