Description: Zur Charakterisierung des effektiven vertikalen Stofftransports durch marine Aggregate unter Berücksichtigung des mikrobiellen Stoffumsatzes in ihrem Inneren wird ein strömungsmechanisch-mikrobiologisches Verbundprojekt angestrebt. Durch die Kombination von Laborexperimenten und numerischer Simulation soll zunächst die Sedimentationsgeschwindigkeit hochporöser Aggregate als Funktion der Größe, Porosität, Zusammensetzung und der Dichteschichtung der Umgebungsflüssigkeit parametrisiert werden. Des Weiteren sollen der Stoffübergang zwischen interstitieller Flüssigkeit der Aggregate und der Umgebungsflüssigkeit sowie die mikrobiellen Umsatzraten im Inneren von Aggregaten als Funktion der Sedimentationsgeschwindigkeit bestimmt werden. Auf dieser Basis soll ein mathematisches Modell entwickelt werden, das sowohl die Sedimentationsdynamik als auch den Stofftransport zuverlässig abbildet. Ein solches Modell wird erstmals eine realistische Abschätzung der Effizienz der biologischen Kohlenstoffpumpe ermöglichen und darüber hinaus neue Ansätze zur Abbildung mariner Prozesse in globalen Klimamodellen liefern.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Export
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Hydrodynamik
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Biopharmazeutikum
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Textilchemikalien
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Klimatologie
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Kohlenstoff
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Mikrobiologie
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Meereskunde
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Kombinierter Verkehr
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Globales Klimamodell
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Kohlenstoffkreislauf
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Klimamodell
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Biologischer Abbau
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Mathematisches Modell
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Meeresströmung
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Pumpe
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Stoffbilanz
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Strömungsmechanik
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Strömungsmodell
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Wirkungsgrad
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Mikroorganismen
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Bewässerung
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Laborversuch
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Meeresgewässer
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Fließgeschwindigkeit
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Sedimentdynamik
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Globalmodell
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Hydrochemie
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Hydrologie
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Sedimentation
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Stofftransport
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Zirkulation
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Dichtegradient
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Transportvorgang
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Bemessung
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Flüssiger Stoff
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Porosität
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Region:
Berlin
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
Time ranges:
2015-01-01 - 2025-06-30
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sedimentation dynamics and microbial degradation of marine aggregates: hydrodynamic fundamentals of particulate carbon transport in the ocean
Description: Marine aggregates build the backbone of biological carbon pump in the ocean by exporting the particulate organic carbon into the deeper water layers via sedimentation. We target at constructing a combined hydrodynamic-microbiological project for characterization of effective vertical transport by marine aggregates with special emphasis on microbial turnover rates within the aggregates. By combining the laboratory experiments with numerical simulations, we first parametrize the sinking velocity of the aggregates as a function of size, porosity, composition and density stratification of the ambient fluid. Next, the mass transfer between the interstitial fluid and the ambient water as well as the microbial turnover rates within the aggregates will be determined as a function of sinking velocity. Based on this, a mathematical model will be developed which mimics reliably the sinking velocity and mass transfer. Such a model will enable us for the first time to provide a realistic estimation of the efficiency of the biological carbon pump. Furthermore, the model delivers valuable inputs and approaches to integrate marine processes into available global climate and oceanic carbon circulation models.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1073889
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