Le Théâtre-forum : pour une délibération sous le signe de la reconnaissance?

Cette recherche explore le Théâtre-forum comme support méthodologie d’un espace délibératif pour discuter des tensions sociales liées à la coprésence au centre-ville de Montréal entre des personnes en situation de rue et leurs voisins domiciliés. L’argument au cœur de la problématique repose sur les taches aveugles de la délibération: dans les forums de quartier, les inégalités sociales se traduisent par des inégalités délibératives au désavantage des personnes sans adresse en défaut d’autorité épistémologique en raison de leur statut; ces inégalités délibératives reproduisent le déni de reconnaissance qui traverse l’expérience relationnelle de ces personnes. Le Théâtre-forum est issu du Théâtre de l’opprimé : une pratique d’intervention théâtrale conçue par Augusto Boal durant la dictature au Brésil comme dispositif émancipateur pour les groupes opprimés. Le Joker incite les membres de l’auditoire à devenir Spect-acteurs par les remplacements du protagoniste, et ce, afin de surmonter son oppression. Ainsi, cette projection dans les chaussures du protagoniste-itinérant facilite-t-elle ce passage de l’indignité à la reconnaissance pour les personnes en situation de rue? L’échange théâtral peut-il ouvrir la voie vers la reconstruction d’un lien intersubjectif entre personnes sans adresse et domiciliés, intersubjectivité qui au cœur-même des vertus délibératives et des principes fondateurs défendus par les théoriciens de la reconnaissance comme Honneth et Renault?

Ὁ ἐν οὐρανῷ Ἅιδης : la naissance du purgatoire dans l'Antiquité

Le but de la présente thèse est d’étudier les témoignages sur la doctrine de l’« Hadès ouranien » du IVe siècle avant J.-C. au VIe siècle après J.-C. et de dégager les éléments essentiels. L’« Hadès ouranien », traduction de l’expression ὁ ἐν τῷ οὐρανῷ ᾍδης, est un thème de pensée qui caractérise tout un millénaire de la philosophie et de la religion de l’Antiquité païenne. En traitant ce thème historico-religieux, on se veut le plus complet possible mais tout en étant prudent envers nos sources, qui sont fragmentaires et qui proviennent, pour la majorité, de la tradition platonico-péripatéticienne et de ses commentateurs. Aussi, s’efforce-t-on de montrer que l’Hadès ouranien est un lieu de purification pour l’âme et donc, un purgatoire. D’une manière générale, notre recherche est la première entièrement consacrée au sujet de l’Hadès ouranien et à son évolution durant l’Antiquité. Pour ce faire, sur la base d’une approche contextualisée, nous croyons devoir distinguer en réalité trois lieux où l’Hadès céleste a été situé : il y a d’un côté l’emplacement dans la Voie Lactée (Héraclide du Pont) ; il y a aussi un effort, assez divers en ses formes, de situer ce Purgatoire entre la Lune et la terre ou aux alentours de la Lune (les académiciens, les stoïciens, Cicéron, Virgile, Plutarque, les écrits hermétiques) ; finalement, Numénius et les néoplatoniciens latins l’ont situé entre la sphère des fixes et la terre. Quant à l’évolution des éléments qui constituent notre thème, la thèse montre que le platonisme et le néoplatonisme ont fourni un milieu propice pour le développement et la propagation dans l’empire gréco-romain des doctrines sur l’Hadès céleste. De plus, ces mouvements ont aidé à la spiritualisation progressive de cet espace purgatoire. Par ailleurs, on établira certaines caractéristiques de notre thème : l’échappée de l’âme hors du corps, l’allégorie physique et la division, ontologique et physique, entre les mondes sublunaire et supralunaire. Dans une première partie, on traitera de la doctrine de l’Hadès ouranien dans l’ancienne Académie platonicienne (Héraclide, Xénocrate, Philippe d’Oponte) et dans le stoïcisme. La deuxième partie est consacrée à l’analyse du Purgatoire chez Plutarque de Chéronée. La doctrine du Purgatoire selon Cicéron et Virgile et chez leurs interprètes néoplatoniciens, ainsi que dans l’hermétisme et le gnosticisme sera traitée dans la troisième partie. Dans la quatrième et dernière partie, on explorera la doctrine du Purgatoire dans le Oracles chaldaïques et dans les écrits de Proclus, particulièrement dans son Commentaire sur la République de Platon.

Impact d'une mitochondrie exogène sur le protéome du cybride Chrosomus eos

On retrouve dans le complexe Chrosomus eos-neogaeus une forme cybride ayant le génome nucléaire de C. eos et le génome mitochondrial de C. neogaeus. Ce modèle particulier fournit une occasion unique d’étudier l’influence d’une mitochondrie exogène sur le métabolisme et la physiologie d'organismes vivant en milieu naturel, et s'étant donc adaptés à cette situation cellulaire atypique. La mitochondrie jouant un rôle fondamental vital, nous nous attendons à ce que la présence d’une mitochondrie exogène chez la forme cybride ait un impact sur l’expression de son génome et du protéome qui en découle. L’objectif de ce projet est d’étudier les différences au niveau protéomique entre des individus C. eos purs (forme sauvage) et des cybrides provenant d'habitats similaires afin de faire ressortir au maximum les différences dues à la présence de mitochondries C. neogaeus chez la forme cybride. Pour ce faire, nous avons comparé les protéomes des formes cybride et sauvage en utilisant l'électrophorèse en deux dimensions. Un sous-groupe de protéines produisant un signal spécifique révélé par l’analyse comparative a été identifié et analysé par spectrométrie de masse (LC/MS). Les résultats indiquent que la présence de mitochondries C. neogaeus chez le cybride influence fortement la régulation génique chez ce dernier. De plus, les protéines identifiées apportent des pistes intéressantes supportant l'hypothèse que la présence de mitochondries C. neogaeus chez le cybride rendrait ce biotype plus résistant au froid que la forme sauvage.

Quand _Refus global_ devient "Refus global" : l'histoire d'une réception partielle

Refus global, le recueil, n’est pas « Refus global », le texte rédigé par Paul-Émile Borduas et cosigné par 15 membres du groupe automatiste. Partant de cette distinction entre le recueil automatiste et son texte éponyme et du constat selon lequel la partie éclipse le tout dans le discours critique, cette thèse a pour objectif d’expliquer l’occultation du recueil dans l’histoire sociale et artistique québécoise. À partir de l’étude de la réception de 1948 à 2008, j’interroge la constitution du récit commun entourant l’œuvre, duquel le recueil est exclu. Il s’agit donc de mettre au jour les obstacles qui se sont présentés dans le parcours de réception du recueil, nuisant à la formation d’un discours unifié et cohérent à son sujet et l’empêchant de s’inscrire dans l’histoire. Dégagés de l’étude du corpus composé de 639 objets sémiotiques secondaires (OSS, selon le concept proposé par Brigitte Louichon), les obstacles à la réception du recueil relèvent à la fois de facteurs pragmatiques, telles la composition hétérogène de l’œuvre ou sa disponibilité; de facteurs institutionnels ou historiographiques, comme la disciplinarisation du champ culturel ou l’impact du récit de la Révolution tranquille sur l’histoire littéraire; et de facteurs humains, reposant sur le rôle des auteurs et de certains critiques dans l’accueil réservé à l’œuvre. Les différentes étapes de la réception sont ainsi considérées : de l’horizon d’attente (Jauss) à la réception productive (Link), en passant par la publication, les premières critiques, les rééditions, les lectures savantes, l’historicisation et l’entrée de l’œuvre dans la mémoire à titre de symbole ou d’hypotexte. Or, plutôt qu’à ce parcours de réception exemplaire, c’est son envers qui est interrogé ici, c’est-à-dire les difficultés et les déviations de la réception du recueil Refus global. Cette thèse est divisée en trois parties. La première, théorique et méthodologique, situe mon propos dans les domaines de l’histoire culturelle et des études de réception, et présente diverses considérations concernant la constitution du corpus et le traitement des données. La deuxième aborde l’horizon d’attente et la première réception, moment crucial pour la survie de l’œuvre, comme l’ont montré Hans Robert Jauss et Daniel Chartier. On y observe notamment l’effet de verrou (Cambron) qu’a le renvoi de Borduas sur la constitution du récit de réception, de même que les critères éthiques et esthétiques en fonction desquels s’est opérée la hiérarchisation des composantes du recueil. La troisième partie couvre la réception subséquente (1950-2008). À l’étude des obstacles empêchant l’intégration du recueil dans l’histoire s’ajoute alors l’étude des réceptions parallèles, parcellaires et autonomes dont a bénéficié Refus global pour survivre – ponctuellement et partiellement – en dehors du récit commun formé autour de « Refus global ». Avec les différentes catégories d’OSS (directs, indirects, hypertextuels, métacritiques et parcellaires), ces trois types de réception font partie des outils heuristiques développés dans le but d’expliquer la réception partielle dont a fait l’objet le recueil. Selon l’approche quantitative et environnementaliste de l’histoire culturelle, Refus global est envisagé comme un microcosme de la culture, dans lequel certaines œuvres sont retenues et d’autres négligées. L’analyse d’un corpus critique large et varié permet ainsi de saisir non seulement les phénomènes conduisant à la consécration du texte éponyme ou à l’oubli relatif du recueil, mais aussi les tendances critiques, les parutions marginales, les critiques isolées, etc. qui, enfouies dans les angles morts de la réception, offrent au recueil et à ses composantes des voies de contournement du discours dominant. En somme, l’étude de la réception du recueil Refus global a permis à la fois de déplacer la focalisation critique depuis « Refus global » vers Refus global, de développer des outils pour envisager la réception d’œuvres marginalisées et de mettre en évidence des critères privilégiés dans la constitution de l’histoire et de la mémoire culturelles québécoises depuis 1948.

Arguments by definition : Felipe Calderón’s war on drugs and the power to persuade

Les études rhétoriques ont documenté la pertinence de la rhétorique présidentielle et le pouvoir du président de définir les enjeux publics par le discours. Cette recherche porte sur les pratiques rhétoriques par lesquelles l'ancien président mexicain Calderón a défini la lutte contre la drogue qui a caractérisé son administration. Je soutiens que Calderón a avancé une définition du problème de la drogue par des pratiques de définition telles que l'association, la dissociation et les symboles de condensation. Mon analyse 1) identifie les pratiques rhétoriques de définition qui ont caractérisé la lutte à la drogue de Calderón; 2) examine les implications de ces pratiques; et 3) aborde les limites auxquelles les politiciens font face en tentant de modifier des définitions préalablement avancées. En conclusion, j’explique comment les métaphores et les pratiques de définition de Calderón ont ouvert un espace rhétorique où les droits humains pouvaient être révoqués et la violence encouragée.

Modélisation de l'irradiance solaire totale et spectrale et applications à la chimie stratosphérique terrestre

Cette thèse présente des reconstructions de l'irradiance totale et spectrale durant les 400 dernières années à l'aide des modèles pour l'irradiance totale et l'irradiance spectrale dans l'ultraviolet développés à l'Université de Montréal. Tous deux sont basés sur la simulation de l'émergence, de la fragmentation et de l'érosion des taches solaires, qui permet d'obtenir une distribution de l'aire des taches sombres et des facules brillantes en fonction du temps. Ces deux composantes sont principalement responsables de la variation de l'irradiance sur l'échelle de temps de la décennie, qui peut être calculée en sommant leur émissivité à celle de la photosphère inactive. La version améliorée du modèle d'irradiance solaire spectrale MOCASSIM inclut une extension de son domaine spectral entre 150 et 400 nm ainsi que de son domaine temporel, débutant originalement en 1874 et couvrant maintenant la période débutant en 1610 jusqu'au présent. Cela permet de reconstruire le spectre ultraviolet durant le minimum de Maunder et de le comparer à celui du minimum de 2009. Les conclusions tirées de cette étude spécifient que l'émissivité dans l'ultraviolet était plus élevée en 2009 que durant le minimum de Maunder, que le niveau de base de la photosphère non magnétisée contribuait pour environ les deux tiers de cette différence et que les structures magnétiques restantes étaient responsables pour le tiers restant. Le modèle d'irradiance totale a vu son domaine temporel étendu sur la même période et une composante représentant le réseau magnétique de façon réaliste y a été ajoutée. Il a été démontré que les observations des 30 dernières années ne sont bien reproduites qu'en incluant la composante du Soleil non magnétisé variable à long terme. Le processus d'optimisation des paramètres libres du modèle a été effectué en minimisant le carré de la somme de l'écart journalier entre les résultats des calculs et les données observées. Les trois composites disponibles, soit celui du PMOD (Physikalisch Meteorologisches Observatorium Davos), d'ACRIM (ACtive Radiometer Irradiance Monitor) et du IRMB (Institut Royal Météorologique de Belgique), ne sont pas en accord entre eux, en particulier au niveau des minima du cycle d'activité, et le modèle permet seulement de reproduire celui du PMOD avec exactitude lorsque la composante variable à long terme est proportionnelle au flux radio à 10.7 cm. Toutefois, en utilisant des polynômes de Lagrange pour représenter la variation du Soleil inactif, l'accord est amélioré pour les trois composites durant les minima, bien que les relations entre le niveau minimal de l'irradiance et la longueur du cycle précédent varient d'un cas à l'autre. Les résultats obtenus avec le modèle d'irradiance spectrale ont été utilisés dans une étude d'intercomparaison de la réponse de la photochimie stratosphérique à différentes représentations du spectre solaire. Les simulations en mode transitoire d'une durée de 10 jours ont été effectuées avec un spectre solaire constant correspondant soit à une période d'activité minimale ou à une période d'activité maximale. Ceci a permis d'évaluer la réponse de la concentration d'ozone à la variabilité solaire au cours d'un cycle et la différence entre deux minima. En plus de ceux de MOCASSIM, les spectres produits par deux modèles ont été utilisés (NRLSSI et MGNM) ainsi que les données de SIM et SOLSTICE/SORCE. La variabilité spectrale de chacun a été extraite et multipliée à un spectre de base représentant le minimum d'activité afin de simuler le spectre au maximum d'activité. Cela a été effectué dans le but d'isoler l'effet de la variabilité seule et d'exclure celui de la valeur absolue du spectre. La variabilité spectrale d'amplitude relativement élevée des observations de SORCE n'a pas provoqué l'inversion de la réponse de l'ozone à hautes altitudes obtenues par d'autres études, ce qui peut être expliqué par la nature même du modèle utilisé ainsi que par sa limite supérieure en altitude. Finalement, la réponse de l'ozone semble être à peu près proportionnelle à la variabilité de l'intégrale du flux pour lambda<241 nm. La comparaison des concentrations d'ozone obtenues avec les spectres originaux au minimum d'activité démontre que leur différence est du même ordre de grandeur que la variabilité entre le minimum et le maximum d'un cycle typique. Le problème du choix de la reconstruction de l'irradiance à utiliser pour les simulations climatiques dans le passé demeure non résolu.

Maurice Sand, un créateur fantastique méconnu : la transversalité, brisant d’une œuvre au 19e siècle

Sauf par des regards fugitifs et distraits sur son travail d’illustrateur et son théâtre de marionnettes, l’histoire culturelle et littéraire n’a en général retenu de Maurice Sand que son état de fils bien-aimé de la plus célèbre écrivaine du 19e siècle. Étudiée pour elle-même, son œuvre multidisciplinaire - qui allie peinture, dessin, illustration, théâtre, histoire de l’art, sciences naturelles - se propose pourtant avec cohérence, marque d’une création soutenue plutôt que du dilettantisme où son souvenir s’est incrusté. Maurice Sand apparaît alors comme un de ces individus situés aux interstices des récits majeurs de la littérature et des arts qui, bien qu’ayant figure de minores, amènent à des réflexions nuancées sur la constitution de ces récits. Explorer son cas permet ainsi de scruter de plus près les mécanismes de la méconnaissance qui a pu et peut encore affecter un créateur et une œuvre soumis aux arbitrages mémoriels. Discrets angles morts de l’histoire, certains de ces mécanismes jalonnent clairement son parcours et les aléas de sa trace posthume. D’une part le vaste corpus des études sur George Sand, notamment des écrits biographiques et autobiographiques, fait voir à l’œuvre le mode déformant de la constitution de la mémoire d’un être saisi à partir des positions d’autrui : son existence devient cliché, elle se réduit peu à peu au rôle d’adjuvant dans des débats, passés ou actuels, qui font l’impasse sur le cours autonome de sa carrière, voire de sa vie. D’autre part la mise au jour de son œuvre, enfin vue comme un ensemble, dévoile une cause encore plus déterminante de sa méconnaissance. Presque tous les travaux de Maurice Sand sont traversés par une ligne de fantastique, au surplus connotée par son intérêt pour les sciences liées à la métamorphose, de l’ethnogénie à l’entomologie. Réinvention constante du passé, sa démarche cognitive et créatrice ignore les frontières disciplinaires, son objet est hybride et composé. L’œuvre se constitue ainsi par transversalité, trait et trame irrecevables en un siècle qui n’y perçut que dispersion, mais paradoxalement marque supérieure de qualité dans le champ éclaté où se déploient les arts de notre temps.

Detection of microcalcifications in mammograms using local maxima andadaptive wavelet transform analysis

A method for computer- aided diagnosis of micro calcification clusters in mammograms images presented . Micro calcification clus.eni which are an early sign of bread cancer appear as isolated bright spots in mammograms. Therefore they correspond to local maxima of the image. The local maxima of the image is lint detected and they are ranked according to it higher-order statistical test performed over the sub band domain data

Studies on the Effects of Bottom Trawling on the Benthic Fauna off Veraval Coast, Gujarat

Bottom trawling is one among the most destructive human induced physical disturbances inflicted to seabed and its living communities. The bottom trawls are designed to tow along the sea floor, which on its operation indiscriminately smashes everything on their way crushing, killing, burying and exposing to predators the benthic fauna. Bottom trawling causes physical and biological damages that are irreversible, extensive and long lasting. The commercial trawling fleet of India consists of 29,241 small and medium-fishing boats. The northwest coast of India has the largest fishing fleet consisting of 23,618 mechanized vessels, especially the bottom trawlers. However, attempts were not made to study the impact of bottom trawling along Northwest coast of India. The estimated optimum fleet size of Gujarat is 1,473 mechanised trawlers while 7402 commercial trawlers are operated from the coast of Gujarat. Veraval port was designed initially for 1,200 fishing trawlers but 2793 trawlers are being operated from this port making it the largest trawler port of Gujarat. The aim of this study was to investigate the effects of bottom trawling on the substratum and the associated benthic communities of commercial trawling grounds of Veraval coast. The study compared the differences between the samples collected before and after experimental trawling to detect the impacts of bottom trawling. Attempts were made to assess the possible impact of bottom trawling on:(i) the sediment characteristics (ii)the sediment heavy metals (iii) epifauna (iv) macrobenthos and (v) meiobenthos. This study is expected to generate information on trawling impacts of the studied area that will help in better management of the biological diversity and integrity of the benthic fauna off Veraval coast. An exhaustive review on the studies conducted around the world and in India on impact of bottom trawling on the benthic fauna is also detailed.In the present study, the bottom trawling induced variations on sediment organic matter, epifauna, macrobenthos and meiobenthos were evident. It was also observed that the seasonal/ natural variations were more prominent masking the trawling effect on sediment texture and heavy metals. Enforcement of control of excess bottom trawlers and popularization of semi pelagic trawls designed to operate a little distance above the sea bottom for off bottom resources will minimize disturbance on the sea bottom. Training and creating awareness in responsible fishing should be made mandatory requirements, to the coastal communities. They should be made wardens to protect the valuable resources for the benefit of sustainability. To protect the biodiversity and ecosystem health, the imminent need is to survey and make catalogue, identification of sensitive areas or hot spots and to adopt management strategies for the conservation and biodiversity protection of benthic fauna. The present study is a pioneering work carried out along Veraval coast. This thesis will provide a major fillip to the studies on impact of bottom trawling on the benthic fauna along the coast of India.

Heterotrophic bacteria from the continental slope sediments of arabian sea

The marine environment is indubitably the largest contiguous habitat on Earth. Because of its vast volume and area, the influence of the world ocean on global climate is profound and plays an important role in human welfare and destiny. The marine environment encompasses several habitats, from the sea surface layer down through the bulk water column, which extends >10,000 meters depth, and further down to the habitats on and under the sea floor. Compared to surface habitats, which have relatively high kinetic energy, deep-ocean circulation is very sluggish. By comparison, life in the deep sea is characterized by a relatively constant physical and chemical environment. Deep water occupying the world ocean basin is a potential natural resource based on its properties such as low temperature, high pressure and relatively unexplored properties. So, a judicious assessment of the marine resources and its management are essential to ensure sustainable development of the country’s ocean resources. Marine sediments are complex environments that are affected by both physiological and biological factors, water movements and burrowing animals. They encompass a large extent of aggregates falling from the surface waters. In aquatic ecosystems, the flux of organic matter to the bottom sediments depend on primary productivity at the ocean surface and water depth. Over 50% of the earth’s surface is covered by deep-sea sediments that are primarily formed through the continual deposition of particles from the productive pelagic waters (Vetriani et al., 1999). These aggregates are regarded as ‘hot spots’ of microbial activity in the ocean (Simon et al., 2002). This represents a good nutritional substrate for heterotrophic bacteria and favours bacterial growth

Evidence Of A Bacilliform Virus Causing Outbreaks Of Whitespot Disease In Penaeus Monodon H. Milne Edwards In India

Whitespot virus could be experimentally transmitted from infected Penoeus monodon to P. in.dicus and repeatedly passed on through several batches of apparently healthy J'. in dieas. During these passages, white spots first disappeared before subsequently reappearing, Electron microscopic studies revealed the presence of oblong-shaped, fully-assembled virus towards the periphery and virus in paracrystalline arrnys towards the center of the hypertrophied nuclei. The virus isolated here is referred to as whitespot syndrome baculovirus (WSBV) until more is known of its antigenic .md genomic rclatodnc..s to isolates from other countries

A New Gridding Technique for High Density Microarray Images Using Intensity Projection Profile of Best Sub Image

As the technologies for the fabrication of high quality microarray advances rapidly, quantification of microarray data becomes a major task. Gridding is the first step in the analysis of microarray images for locating the subarrays and individual spots within each subarray. For accurate gridding of high-density microarray images, in the presence of contamination and background noise, precise calculation of parameters is essential. This paper presents an accurate fully automatic gridding method for locating suarrays and individual spots using the intensity projection profile of the most suitable subimage. The method is capable of processing the image without any user intervention and does not demand any input parameters as many other commercial and academic packages. According to results obtained, the accuracy of our algorithm is between 95-100% for microarray images with coefficient of variation less than two. Experimental results show that the method is capable of gridding microarray images with irregular spots, varying surface intensity distribution and with more than 50% contamination

Quantization of specific trace metals in bivalve, Villorita Cyprinoides Var Cochinensis in the Cochin estuary

Present study consists the quantization of specific metals-- Cr, Cd, Pb, Zn and Cu observed in the experimental bivalve, Villorita species. Bivalve specimens were collected seasonally from the identified three hot spots of Vembanad Lake. Soft tissue concentrations of metals are very sensitive in reflecting changes in the ambient environment and hence important in assessing the environmental quality. Concentrations of Zn in bivalves were fairly high compared to other metals. All the stations showed a maximum concentration during premonsoon and minimum during the other two seasons. Levels of Pb, Cu, Zn, Cd and Cr are between 0-6.17mg/kg, 0-17.224mg/kg, 1.916-255.163mg/kg, 0.325-4.133mg/kg, and 0-15.233mg/kg respectively

Organic inputs and farmers' management strategies in millet fields of western Niger

Research on soil fertility management in sub-Saharan Africa was criticized lately for largely ignoring farmers’ management strategies and the underlying principles. To fill this gap of knowledge, detailed interviews were conducted with 108 farm households about their rationale in managing the soil fertility of 307 individual fields in the agro-pastoral village territory of Chikal in western Niger. To amplify the farmers’ information on manuring and corralling practices, repeated measurements of applied amounts of manure were carried out within six 1-km^2 monitoring areas from February to October 1998. The interviews revealed that only 2% of the fields were completely fallowed for a period of 1–15 years, but 40% of the fields were at least partially fallowed. Mulching of crop residues was mainly practiced to fight wind erosion but was restricted to 36% of the surveyed fields given the alternative use of straw as livestock feed. Manure application and livestock corralling, as most effective tools to enhance soil fertility, were targeted to less than 30% of the surveyed fields. The application of complete fallow and manuring and corralling practices were strongly related to the households’ endowment with resources, especially with land and livestock. Within particular fields, measures were mainly applied to spots of poor soil fertility, while the restoration of the productivity of hard pans was of secondary importance. Given the limited spatial coverage of indigenous soil fertility measures and their strong dependence on farmers’ wealth, supplementary strategies to restrict the decline of soil fertility in the drought prone areas of Niger with their heavily weathered soils are needed.

Mikrobielle Nutzung von Ernteresten in Bodensäulen und Litterbags

Die vorliegende Arbeit untersuchte die Einflüsse der Bodenart und Einarbeitungstiefe von Streu auf die mikrobielle Nutzung und ihren Abbau. Anhand einer Kohlenstoffsequestrierung wurde die Verlagerung streubürtigen Kohlenstoffes in die Fraktionen CO2-C, SOC, extrahierbaren Kohlenstoff, Cmik und POM-C betrachtet. Aufgrund der Analyse der δ13C-CO2 Werte der Bodenrespiration, im Rahmen der Sequestrierung des streubürtigen Kohlenstoffes, war der Anteil der streubürtigen Bodenrespiration und somit die gesamte, zu erwartende Bodenrespiration bekannt. Durch die, bei der Kohlenstoffsequestrierung, ermittelten Werte konnte eine Plausibilitätsprüfung an vier Methoden zur Erfassung der Bodenrespiration, auf ihre Genauigkeit und mögliche Artefakte hin, durchgeführt werden. Des Weiteren wurden in einem anschließenden Freilandversuch unter subtropischen Bedingungen die Einflüsse verschiedener Dünger und Feldfrüchte, in Abhängigkeit der Streuqualität, auf den Streuabbau und die mikrobielle Besiedelung hin untersucht. Im ersten Versuch (Kapitel 3), wurde anhand eines Säulenversuches der Einfluss der Einarbeitungstiefe, in Anhängigkeit der Bodenart, auf den Streuabbau untersucht. Dieses ist von großer Bedeutung, da auf landwirtschaftlich genutzten Flächen Streu und so genannte "Grüne Dünger" durch den Einsatz unterschiedlicher Bodenbearbeitungssysteme, wie z.B. der Kreiselegge oder dem Wendepflug, in unterschiedliche Tiefen eingearbeitet werden. Die Verlagerung streubürtigen mikrobiellen Kohlenstoffes per Pilzhyphen, über eine Distanz von bis zu 20 cm wurde innerhalb dieser Arbeit das erste Mal gezeigt. Bisherige Studien zeigten einzig einen Transport von streubürtigem Kohlenstoff per Pilzhyphen, über eine kurze Distanz von der Detritussphäre in den angrenzenden Boden. Der höhere Anteil streubürtigen mikrobiellen Kohlenstoffes innerhalb der von der Streuschicht weiter entfernten Schichten im sandigen Boden, im Vergleich zum lehmigen Boden zeigte, dass das feine Porenvolumen des lehmigen Bodens den Transport Streubürtigen Kohlenstoffes per Pilzhyphen grundsätzlich behindert. Diese Annahme wurde durch die stärkere Abnahme des Anteils streubürtigen mikrobiellen Kohlenstoffes, mit zunehmender Entfernung zur Streuschicht, im lehmigen Boden im Vergleich zum sandigen Boden unterstützt. Es ist davon auszugehen, dass der sandige Boden zusätzlich durch die höhere Porosität eine erhöhte Sauerstoffdurchlässigkeit und somit, in den tieferen Schichten bessere Wachstumsbedingungen für Mikroorganismen bietet als der lehmige Boden. Durch die Ausbreitung substratbürtigen mikrobiellen Kohlenstoffes wurde im sandigen Boden mehr streubürtiger Kohlenstoff durch Mikroorganismen inkorporiert als im lehmigen Boden. Ein weiterer Grund für die geringere Verlagerung von streubürtigem Kohlenstoff in die mikrobielle Biomasse des lehmigen Bodens ist wahrscheinlich der bessere physikalische Schutz durch den höheren Tonanteil. Durch die Einarbeitung der Streu stieg in allen Ansätzen der Gehalt an Ergosterol, welcher ein wesentlicher Indikator für die Präsenz saprotropher Pilze ist. Besonders stark ausgeprägt war der Anstieg des Ergosterolgehaltes, sowie des Ergosterol / mikrobielle Biomasse C – Quotienten, wenn Streu in die untere Schicht (15 - 20 cm) ein-gearbeitet wurde. Diese tiefenspezifischen Unterschiede wurden bisher in noch keinem weiteren Versuch beobachtet und können auf die Entwicklung unterschiedlicher pilzlicher Gemeinschaften zurück zu führen sein. Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass pilzliche Nekromasse in den oberen Bodenschichten schneller umgesetzt wird und somit bei der Ergosterolbestimmung nicht mit erfasst wird. Da der Umsatz der pilzlichen Nekromasse im porösen sandigen Boden, aufgrund der höheren Sauerstoffverfügbarkeit und des geringeren physikalischen Schutzes, vermutlich höher ist als im lehmigen Boden, wird diese Annahme durch den im sandigen Boden geringeren Gehalt an mikrobiellen Kohlenstoff unterstützt. Wie erwartet, überstieg die Mineralisation der Streu im sandigen Boden die der im lehmigen Boden. Jedoch anders als erwartet, unterschied sich die Mineralisation in Abhängigkeit der Einarbeitungstiefe, mit einer erhöhten Mineralisation bei Einarbeitung der Streu in 0 - 5 cm Tiefe, einzig im sandigen Boden. Die Berechnung des Ertragskoeffizienten zeigte, dass die Substratsnutzungseffizienz der Mikroorganismen im sandigen Boden signifikant geringer war als die im lehmigen Boden. Die Zugabe von Streu führte in beiden Böden, verstärkt jedoch im lehmigen Boden, zu einem positiven Priming Effekt, der in beiden Bö-den stärker ausgeprägt war, als Streu in 0–5 cm Tiefe eingearbeitet wurde. Trotz Abnahme der SOC-bürtigen mikrobiellen Biomasse stieg die Mineralisation des SOC stark an. Es ist anzunehmen, dass extrazelluläre Enzyme wie Cellulase und Lignin modifizierende Enzy-me, produziert von saprotrophen Pilzen, zum Abbau von Cellolose und Lignin der Streu, zum Teil sehr effizient SOC abbauen. Im zweiten Versuch (Kapitel 4) wurde anhand des gleichen Säulenversuches (Versuch 1; Kapitel 3) der Einfluss der Entfernung von CO2-hot-spots im Boden zur Bodenoberfläche, in Abhängigkeit der Bodenart, auf vier verschiedene Methoden zur Erfassung der Bodenrespiration betrachtet. Zusätzlich wurde durch eine Plausibilitätsprüfung anhand der Kohlenstoffbilanz, basierend auf der in Versuch 1 durchgeführten Kohlenstoffsequestrierung, die Genauigkeit der vier Methoden in Abhängigkeit der Bodenart überprüft. Für beide Ansätze mit sandigem Boden zeigen IR und PAS eine deutliche Überschätzung der mit NaOH und GC bestimmten Bodenrespiration. Die Überschätzung durch IR ist dabei auf die durch die dynamische Haube verursachten Turbulenzen und deren Auswirkungen auf den porösen sandigen Boden zurück zu führen. Bei geringen Respirationsraten, wie bei der Kontrolle, zeigt die Messung mittels IR trotz Turbulenzen, verursacht durch den Ventilator der Haube, keine Überschätzung. Die Überschätzung durch PAS hingegen kann nicht auf Turbulenzen, verursacht durch die dynamische Haube, zurück geführt werden, da bei den Analysen mit PAS und GC identische Hauben, höher und größer als bei IR, eingesetzt wurden und die Bodenrespiration durch GC nicht überschätzt wurde. Im Gegensatz zu beiden sandigen Ansätzen überschätzt IR die Bodenrespiration im lehmigen Boden nicht. NaOH hingegen unterschätzt die Bodenrespiration, wenn Streu in 15-20 cm Tiefe des lehmigen Bodens eingearbeitet ist. Dieses ist dadurch zu erklären, dass, bedingt durch die geringere Porosität sowie das höhere Wasserhaltevermögen und dem daraus resultierenden geringeren Luft gefüllten Porenvolumen, die Diffusion von CO2 im lehmigen Boden langsamer ist als im sandigen Boden. Nach Absorption des CO2 der Haubenluft diffundiert das CO2 des CO2-hot-spots in 15-20 cm Tiefe, entlang des Diffusionsgradienten, aufgrund des Diffusionswiderstandes in lehmigen Boden langsamer zur Oberfläche als im sandigen Boden oder wenn der CO2-hot-spot direkt unter der Bodenoberfläche liegt. Da bei der Messung mit der dynamischen Haube diese nur kurz auf der Fläche verbleibt, beeinflusst der Diffusionsgradient diese Messungen nicht. Hinzukommt, dass bei den Messsystemen, die in Kombination mit der dynamischen Haube eingesetzt werden, im Gegensatz zur Absorption durch Lauge keine CO2 Abreicherung stattfindet und die Diffusion von CO2 aus dem Boden über lange Zeit bis zu hohen CO2 Konzentration in der Haube linear bleibt. Alle drei mit einer dynamischen Haube kombinierten Methoden zeigen mit Korrelations-koeffizienten zwischen 0,90 und 0,93 starke Korrelationen mit NaOH. Während PAS die Bodenrespiration im Verhältnis zu NaOH immer überschätzt, tritt eine Überschätzung durch GC nur bei Mineralisationsraten unter 500 mg m-2 h-1 und für IR bei Mineralisations-raten über 40 mg m-2 h-1 ein. Die Plausibilitätsprüfung zeigt, dass für sandigen Boden, mit NaOH und GC eine sehr exakte Wiederfindung von Kohlenstoff erreicht wird, wohingegen IR und PAS in der Wiederfindung von Kohlenstoff bei deutlich über 100 % liegen. Für den lehmigen Boden hingegen ist nach Entfernung der CO2-hot-spots zur Bodenoberfläche zu differenzieren. Befindet sich der CO2-hot-spot direkt unter der Bodenoberfläche ist die Wiederfindung von Kohlenstoff für NaOH, GC und IR sehr exakt. Befindet sich der CO2-hot-spot jedoch in 15-20 cm Tiefe, ist die Wiederfindung des Kohlenstoffes durch NaOH deutlich unter 100 %. Die Wiederfindung durch PAS liegt sowohl für den sandigen als auch für den lehmigen Boden immer deutlich über 100 %. Im dritten Versuch (Kapitel 5), wurde anhand eines Litterbag-Versuches im Norden des Omans, der Einfluss verschiedener Dünger und Feldfrüchte auf den Abbau von Streu auf landwirtschaftlich genutzten Flächen in Abhängigkeit der Streuqualität betrachtet. Bei dem Großteil bisheriger Streuabbauversuche, unter gemäßigten und subtropischen Klimaten, stand der Abbau von Streu im Wald im Fokus der Betrachtung. Die wenigen Versuche zum Streuabbau auf landwirtschaftlich genutzten Flächen beschränken sich auf die gemäßigten Klimate. Wohingegen der Abbau von Streu, sowie der Einfluss von Dünger und Feldfrucht unter subtropischen Bedingungen, zum ersten mal mit der vorliegenden Arbeit fokussiert wurde. Der Verlust an organischem Material war verglichen mit Versuchen un-ter gemäßigten Klimaten, bei allen vier Streuarten, generell hoch. Der höhere Abbau von Luzernen- und Maisstreu im Vergleich zu Raps- und Weizenstreu ist auf Unterschiede der Streuqualität zurückzuführen. Neben der Verwertbarkeit durch Mikroorganismen beeinflusst die Streuqualität zusätzlich die "Schmackhaftigkeit" der Streu für Organismen der Mesofauna. Wodurch ein selektiver Transport und/oder Grazing von Mikroorganismen stattfindet. Der geringere Abbau der Luzernenstreu verglichen mit Maisstreu jedoch ist nicht auf die Streuqualität sondern auf die geringere mikrobielle Besiedelung der Luzernenstreu während der Versuchszeit zurückzuführen. Der Unterschied im Grad der mikrobiellen Besiedelung kann durch die erhobenen Daten nicht erklärt werden. Es ist jedoch davon auszugehen, dass Leguminosen Substanzen wie z.B. Polyphenole enthalten, welche die mikrobielle Biomasse und im Besonderen die pilzliche Biomasse in beachtlichem Umfang inhibitieren. Ebenso wenig ist der höhere Abbau von Weizenstreu verglichen mit Rapsstreu durch die Streuqualität zu begründen. Eine mögliche Erklärung für den geringeren Abbau der Rapsstreu kann ihr hoher Aluminium Gehalt sein. Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass die Rapsstreu organische Substanzen wie Glucosinolate enthält, welche den mikrobiellen Streuabbau inhibitieren. Während der Hemicellulosegehalt am Ende des Versuches nicht durch die Streuqualität beeinflusst war, zeigten Cellulose und Lignin quali-tätsabhängige Effekte. Der stärkere Abbau von Cellulose bei Luzernen- und Maisstreu ist auf den anfänglich höheren Stickstoffgehalt zurückzuführen, wodurch die Produktion und Aktivität von Cellulose degradierenden Enzymen, wie Exo-Cellulase, Endo-Cellulase und Xylanase, anstieg. Es ist davon auszugehen, dass die Differenzen im Celluloseabbau von Luzernen- und Maisstreu im Vergleich zu Raps- und Weizenstreu, neben Unterschieden im anfänglichen Stickstoffgehalt, auf den höheren Schutz von Cellulose durch Lignin in Raps- und Weizenstreu zurückzuführen sind. Während der initial geringe Stickstoffgehalt den Ligninabbau in Raps- und Weizenstreu unterstützt, ist die relative Anreicherung von Lignin in Luzernen- und Maisstreu hingegen auf den initial hohen Stickstoffgehalt zurückzuführen. Dem entgegen hat die Zusammensetzung weiterer Nährstoffe einen sehr geringen Effekt. Es ist jedoch möglich, dass stärkere Effekte durch den Eintrag von Boden in die Litterbags durch Organismen der Mesofauna, Wurzelwachstum oder physikalische Verlagerung überdeckt werden. Während unter organische Düngung, die pilzliche Biomasse ansteigt, fördert der leicht verfügbare Stickstoff der mineralischen Düngung die Bildung bakterieller Biomasse. Der höher Gehalt an pilzlicher Biomasse unter organischer Düngung zeigte keinen generellen Effekt auf den Abbau von Kohlenstoff. Er führte jedoch zu einer Veränderung in der Streuzusammensetzung. Die verringerte Abnahme bzw. verstärkte Zunahme der Nährstoffgehalte bei organischer Düngung ist durch den Eintrag dünger-bürtiger Nährstoffe, im Besonderen durch die verstärkte Bildung pilzlicher Hyphen in die Litterbags hinein, zu erklären. Trotz höherer Gehalte an pilzlicher Biomasse war der Ligningehalt am Ende des Versuches unter organischer Düngung höher als unter mineralischer Düngung. Diese ist auf den Eintrag düngerbürtiger Pilze zurückzuführen, welche eine geringere Lignindegradierungseffizienz aufweisen. Der Einfluss der Feldfrucht auf den Streuabbau äußert sich durch höhere Gehalte mikrobieller und im Besonderen pilzlicher Biomasse, und durch geringere Gehalte an N, P, Ca, Na und K in, im Litterbag verbleiben-der Streu, unter dem Anbau von Mohrrüben. Der Anstieg der pilzlichen Biomasse führt, ebenso wie bei der organischen Düngung zu keinem generellen Anstieg der Kohlenstoffdegradation, zeigt jedoch einen selektiven Effekt auf den Abbau von Cellulose. Der Einfluss, sowohl auf die mikrobielle Biomasse, als auch auf den Nährstoffgehalt, zeigt die Bedeutung der Unterschiede im Wurzelwachstum, der Rhizodeposition sowie des Nährstoffbedarfs in Abhängigkeit der Feldfrucht. Trotz großer Unterschiede der Streuarten im anfänglichen Gehalt mikrobieller Biomasse war dieser am Ende des Versuches für alle Streuarten identisch. Dieses war Folge eines starken Anstiegs der pilzlichen Biomasse bei Luzernen- und Maisstreu sowie einer Abnahme der pilzlichen Biomasse bei Raps- und Weizenstreu, welche zuvor noch nicht beobachtet wurde. Dieses macht den Einfluss der anfänglichen mikrobiellen Biomasse auf deren Entwicklung während des Streuabbauprozesses im Boden deutlich. Es ist anzunehmen, dass ein Teil der anfänglichen pilzlichen Biomasse der Raps- und Weizenstreu, welche sich unter gemäßigten Klimaten entwickelte, unter subtropischen Bedingungen nicht überlebensfähig war. Generell war der Streuabbau durch Pilze dominiert. Es zeigte sich jedoch, dass Unterschiede im Pflanzenmaterial einen Einfluss auf die bakterielle Biomasse hatten, Unterschiede in Düngung und Feldfrucht hingegen die pilzliche Biomasse und die bakterielle Biomasse beeinflussten.