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Langfristige Veränderungen von Ozeangezeiten – Prozessverständnis und Vorhersagen

Langfristige Veränderungen von Gezeiten zählen zu den bemerkenswertesten Facetten der Ozeandynamik. Zur Entschlüsselung dieser Signale wird im vorliegenden Projekt ein mehrschichtiger Modellierungsansatz auf globalen und regionalen Skalen entwickelt, der Meeresspiegelvariationen, Veränderungen der ozeanischen Dichtestruktur und Migrationsbewegungen von antarktischem Schelfeis in klassische Gezeitensimulationen einflechtet. Die Reaktion primärer Partialtiden auf diese Antriebsmechanismen wird in einer ersten Ausbaustufe von ~1970 bis 2015 erarbeitet, wobei hochauflösende barokline (3D) Simulationen im Nordostatlantik und um Australien rigoros in globale barotrope (2D) Vorwärtsläufe eingebettet werden. Die Validierung der Simulationsergebnisse gegenüber robusten und großräumigen Gezeitentrends aus Wasserstandsbeobachtungen legt den Grundstein für konkrete Projektionen von Ozeangezeiten bis zum Jahr 2100 unter Annahme realistischer Emissionsszenarien. Veränderte Randbedingungen in globalen und regionalen Gezeitenläufen einhergehend mit Meeresspiegelanstieg, Ozeanerwärmung und ausdünnendem Schelfeis werden hierzu in konsistenter Weise aus gekoppelten Klimamodellen abgeleitet. Erweiterte barokline und globale Sensitivitätsexperimente liefern einen Überblick über Küstenabschnitte, in denen mit nennenswerten Gezeitenentwicklungen durch großflächige Veränderungen der Dichtestruktur zu rechnen ist. Neben dem reinen Prozessverständnis soll auch Augenmerk auf die Abschätzung von Unsicherheiten der numerisch modellierten Tidenvariabilität in den kommenden Dekaden gelegt werden. Das Projekt ebnet in seiner Gesamtheit den Weg für eine verlässlichere Quantifizierung von säkularen Gezeitensignalen in Anwendungsbereichen (z.B. Küstenschutz) und der Ozeanographie nahestehenden Wissenschaftsdisziplinen.

Regionale Wirksamkeit und Auswirkungen von Marine-Cloud-Brightening-Anwendungen (RegMCB)

Wissenschaftler sowie Politiker erwägen die regionale Verwendung von Marine Cloud Brightening (RegMCB) als mögliche Solar Radiation Management Technologie um die Erderwärmung durch anthropogene Treibhausgase gezielt zu verlangsamen. Während theoretische Arbeiten bezeugen, dass dieser Ansatz prinzipiell einen kühlenden Effekt im Klimasystem erzeugen kann, verbleiben enorme Unsicherheiten bezüglich der Wirksamkeit und der potentiellen Auswirkungen dieses Ansatzes. Dennoch werden erste MCB Feldexperimente in Australien bereits durchgeführt und sind auch in anderen Ländern in der Planung.Der aufhellende Effekt in marinen Wolken durch die kontinuierliche Emission von Seesalz in die untere Troposphäre ist bis heute nur hinreichend verstanden. Der Grad der Wirksamkeit dieser Technologie basiert hauptsächlich auf entweder hoch-aufgelösten Modellrechnungen, welche räumlich und zeitlich stark eingeschränkt sind, oder auf globalen Klimamodellrechnungen, welche auf stark vereinfachten Annahmen über den Ausstoß von Seesalzpartikeln basieren. Diese Lücke zwischen bisher verwendeten Modellansätzen werden wir innerhalb dieses Forschungsantrags schließen. Mit Hilfe von Simulationen von möglichen MCB Strategien innerhalb des Kalifornischen Stratocumulus Wolkendecks, werden wir den Wirksamkeitsgrad dieser Technologie unter realistischen Annahmen quantifizieren, und gleichzeitig potentielle Auswirkungen auf der regionalen Skala identifizieren und quantifizieren können.Innerhalb dieses Projektes werden wir eine vereinfachte Version von ICON-HAM, einem Klimamodell mit einer umfassenden Parametrisierung der Aerosolmikrophysik inklusive Strahlungskopplung und Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen, entwickeln und verifizieren. Unser Modellansatz beinhaltet die volle Komplexität ICON-HAMs für Seesalzgrößenverteilungen während alle anderen Aerosolspezien mit konstanten Hintergrundkonzentrationen vorgeschrieben werden. Diese Modellversion wird wir mithilfe von Beobachtungen des Kalifornischen Stratocumulus Wolkendecks verifiziert werden. Das Kalifornische Deck ist eins der vier subtropischen Stratocumulusregionen weltweit und ist im Vergleich zu den anderen Decks am umfassendsten vermessen und verstanden. Innerhalb von RegMCB werden wissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen welche uns helfen werden den Wirksamkeitsgrad und die Grenzen dieser Technologie zu quantifizieren. Innerhalb dieses Antrages werden erstmals Simulationen durchgeführt welche auf realistischen MCB Szenarien basieren und die nötige Komplexität beinhalten Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen korrekt abzubilden. Gleichzeitig tragen die hier vorgeschlagenen Arbeiten zu einer Verbesserung unseres Verständnisses und der Repräsentation von Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen in marinen Stratocumuli allgmein bei.

Biobasierte Lösungen für eine nachhaltige Landwirtschaft, Bioökonomie International 2023: Bio-Sol - Biobasierte Lösungen für eine nachhaltige Landwirtschaft

Das Wildschwein

Das mitteleuropäische Wildschwein ( Sus scrofa scrofa ) gehört zur Familie der nichtwiederkäuenden Paarhufer. Das dichte borstige Fell variiert stark von hellgrau bis zu tiefem Schwarz. Dieser Farbe verdanken die Tiere die weidmännische Bezeichnung „Schwarzwild“. Die Jungen, „Frischlinge“, haben bis zum 4. Monat charakteristische hellgelbe Längsstreifen. Das Wildschwein hat im Vergleich zum Hausschwein einen kräftigeren, gedrungenen Körper, längere Beine und einen hohen, keilförmig gestreckten Kopf mit kleinen Augen, und dreieckigen Ohren. Die Schnauze endet in einem kräftigen, kurzen Rüssel. Größe und Gewicht der Tiere können stark schwanken und sind von den jeweiligen Lebensbedingungen abhängig. Die Kopf-Rumpf-Länge kann beim männlichen Schwein, dem „Keiler“, 1,50 bis 1,80 m und die Schulterhöhe bis zu 1,10 m betragen. Keiler können ca. 100 bis 150 kg schwer werden; weibliche Tiere „Bachen“ genannt, erreichen etwa 50 bis 70 % des Keilergewichtes. Das Sehvermögen ist beim Wildschwein – außer für Bewegungen – relativ gering, Gehör- und Geruchssinn sind dagegen sehr gut entwickelt. Das Verbreitungsgebiet des Wildschweins umfasste ursprünglich ganz Europa, Nordafrika und weite Teile Asiens. Heute ist das Wildschwein aber auch in Nord-, Mittel- und Südamerika sowie in Australien und Neuseeland beheimatet. Am liebsten halten sich die Tiere in ausgedehnten Laubwäldern mit dichtem Unterwuchs und feuchten Böden auf. Auch gut strukturierte Feldlandschaften sowie Gebiete mit Gewässern und Röhrichtzonen sind bevorzugte Lebensräume. Die Nähe zum Wasser spielt immer eine große Rolle, da sich die Tiere zur Hautpflege gern im Schlamm suhlen. Auch transportieren feuchte Böden Gerüche besser, was die Nahrungssuche erleichtert. Offenes Gelände ohne jegliche Deckung und die Hochlagen der Gebirge werden gemieden. Wildschweine sind tag- und nachtaktive Tiere, die ihren Lebensrhythmus an die jeweiligen Lebensbedingungen anpassen. Werden sie durch den Menschen tagsüber gestört, verlagern sie den Schwerpunkt ihrer Aktivitäten auf die Nachtzeit. Den Tag verschlafen sie dann im Schutz eines Dickichtes und beginnen erst in der Dämmerung mit der Nahrungssuche. Dabei können sie bis zu 20 km zurücklegen. Als echter Allesfresser ernährt sich das Wildschwein sowohl von pflanzlicher als auch von tierischer Nahrung. Eicheln und Bucheckern mit ihre hohen Nährwerten sind sehr beliebt. Wenn nicht genügend Waldfrüchte zur Verfügung stehen, werden auch gern Feldfrüchte wie Mais, Erbsen, Bohnen, Kartoffeln und Getreide angenommen. Neben Fall- und Wildobst sowie Grünfutter in Form von Klee, Gräsern und Kräutern stehen auch Wasserpflanzen und deren junge Sprossen und Wurzeln auf dem Speiseplan. Der Eiweißbedarf wird durch Insekten, Regenwürmer, Engerlinge, Reptilien, Kleinnager, Jungwild, Gelege von Bodenbrütern, Fischreste oder Aas gedeckt. Wenn erreichbar, werden auch Gartenabfälle, Obst- oder Brotreste gern gefressen. Die Paarungszeit „Rauschzeit“, dauert von Ende Oktober bis März, mit Schwerpunkt November bis Januar. Der Beginn wird von den Bachen bestimmt, da die Keiler das ganze Jahr über befruchtungsfähig sind. Wildschweine leben generell in Familienverbänden, „Rotten“, in denen eine straffe Rangfolge herrscht. Bei gut gegliederten Familienverbänden mit intakter Sozialordnung synchronisiert die älteste Bache (Leitbache) die Paarungsbereitschaft aller Bachen. Fehlt der steuernde Einfluss älterer Tiere auf das Paarungsgeschehen, können Bachen das ganze Jahr über „rauschig“ sein. Bei guter Nahrungsversorgung kann es dazu kommen, dass sich sogar Einjährige (Überläufer) oder noch jüngere Tiere an der Fortpflanzung beteiligen. Hierdurch entstehen so genannte „Kindergesellschaften“, die dann eine zahlenmäßig völlig unkontrollierte Vermehrung aufweisen. Die Tragzeit dauert beim Wildschwein 4 Monate. Will eine Bache gebären (frischen), sondert sie sich vom Familienverband ab und zieht sich in ein mit Gräsern ausgepolstertes Nest (Kessel) im Gestrüpp zurück. Hier bringt sie bis zu 12 Frischlinge zur Welt. Diese werden 3 Monate lang gesäugt und sind mit ca. 6 Monaten selbstständig. Fühlt eine Bache sich und ihren Nachwuchs bedroht, besteht die Gefahr, dass sie angreift. Im Berliner Raum halten sich Wildschweine bevorzugt in den Randbereichen der Stadt auf. Dabei werden Grünflächen oft als Wanderpfade und Trittsteine benutzt, um tiefer in die Stadt einzudringen. Besonders in der trockenen, warmen Jahreszeit zieht es die Tiere in die Stadt, weil dann in den innerstädtischen Grünanlagen, auf Friedhöfen und in Gärten viel leichter Nahrung zu finden ist als im Wald. Mit ihren kräftigen Rüsseln graben Wildschweine den Boden auf oder drücken Zäune hoch, um an die Nahrung in Komposthaufen, Papierkörben oder Abfalltonnen zu gelangen. Manche Tierliebhaber vermuten zu unrecht, dass die Tiere Hunger leiden und füttern deshalb. Dadurch werden die Wildschweine dauerhaft in die Wohngebiete hinein gelockt. Gartenbesitzer, die aus falsch verstandenem Ordnungssinn ihre Gartenabfälle, Kompost, Obst und altes Gemüse im Wald oder dessen Umgebung abladen, füttern unbewusst neben Ratten auch Wildschweine. Die Tiere gewöhnen sich schnell an diese Nahrungsquelle. Entsprechendes gilt für Parkanlagen, in denen oftmals Essenreste zurückgelassen werden. Für Wildschweine sind Gartenabfälle und liegen gelassene Picknickreste ein gefundenes Fressen. Ihr gutes Gedächtnis hilft ihnen die Orte wiederzufinden, wo der Tisch reich gedeckt ist. Einzelne Rotten, die sogenannten „Stadtschweine“, bleiben dadurch ganzjährig in den Siedlungsgebieten. Durch jede Art von Fütterung werden Wildschweine dauerhaft angelockt, sodass damit die Grundlage für die Zerstörung von Gärten und Parkanlagen gelegt wird. Die Verhaltensmuster der Stadtrandbewohner müssen sich dahingehend ändern, dass Komposthafen im umzäunten Garten angelegt werden, Abfalltonnen geschlossen innerhalb der Umzäunung stehen und keine Form von Fütterung erfolgt. Wildschweine verlieren sonst ihre Scheu vor Menschen. Selbst bis zu Spielplätzen dringen Bachen mit Frischlingen vor. Das Zusammentreffen zwischen Mensch und Wildtier ist die Folge. Für kleine Kinder, die die Lage nicht einschätzen können und nur die niedlichen Frischlinge sehen, könnte die Situation dann gefährlich werden. Das Füttern der Wildtiere ist generell verboten, nach dem Landesjagdgesetz können dafür bis zu 5.000 Euro Geldstrafe erhoben werden (§§ 34 / 50 LJagdG Bln). Beachtet man alle Vorsichtsmaßnahmen, kann es dennoch zu unliebsamen Besuchen kommen. Da Wildschweine ein hervorragendes Wahrnehmungsvermögen durch ihren Geruch haben, wittern sie Nahrung in Form von Zwiebeln, Knollen und Obstresten in den Gärten auch auf weite Entfernungen. Gärten müssen deshalb umfriedet sein, damit das Wild vom folgenreichen Spaziergang abgehalten wird. Hilfreich dabei ist ein Betonfundament mit einem Sockel in Verbindung mit einem stabilen Zaun. Da die Tiere sehr viel Kraft entfalten, muss der Zaun insbesondere in Sockelnähe sehr solide gebaut werden, um den Rüsseln stand zu halten. Wildschweine können im Bedarfsfall auch springen. Deshalb sollte die Umfriedung des Gartens eine gewisse Höhe (ca. 1,50 m) aufweisen. Will man keinen Sockel errichten, hindert auch ein stabiler Zaun, der ca. 40 cm tief in die Erde eingegraben und im Erdreich nach außen gebogen wird, die Tiere am Eindringen. Das Wildschwein steht dann mit seinem Gewicht auf dem Zaun, sodass ein Hochheben mit der Schnauze verhindert wird. Auch eine stabile Wühlstange am Boden befestigt oder an den Zaunpfosten, tut ein übriges zur Sicherung des Grundstückes. Begegnet man einem Wildschwein, sollte in jedem Falle Ruhe bewahrt werden. Das Tier spürt im ungünstigsten Fall genau so viel Angst und Unsicherheit, wie der Mensch, so dass das Ausstrahlen von Ruhe und Gelassenheit die Situation entschärfen hilft. Wildschweine greifen kaum Menschen an. Wichtig ist es, den Tieren immer eine Rückzugsmöglichkeit zu geben. Auf keinen Fall darf ein Wildschwein eingeengt oder in einen geschlossenen Raum, in eine Zaun- oder Hausecke gedrängt werden. Langsame Bewegungen und ausreichend Abstand sind wichtige Grundregeln. Durch Hektik, nervöses Wegrennen und Angstbewegungen kann jedem Tier eine Gefahr signalisiert werden, so dass es regelrecht zum Angriff gedrängt wird. Eine Bache mit Frischlingen muss in großem Abstand umgangen werden. Falls dennoch eine unverhoffte Begegnung erfolgt, sollte durch ruhiges Stehen bleiben oder langsames Zurückziehen ihr das Gefühl der Sicherheit und eine Fluchtmöglichkeit gegeben werden. Wildtiere müssen einen entsprechenden Lebensraum in unserer Nähe – aber nicht in unseren Gärten haben. Das Wissen über die Tiere und die Beobachtungen ihrer Verhaltenweisen bereichern unser Leben und legen die Grundlage zum Verständnis für die Natur und deren Schöpfungen. Stiftung Unternehmen Wald: Das Wildschwein Afrikanische Schweinepest Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit Pressemitteilung der Senatsverwaltung für Justiz, Verbraucherschutz und Antidiskriminierung vom 22.01.2018: Gegen die Afrikanische Schweinepest vorbeugen

UV -Index weltweit

UV -Index weltweit Die typischen UV-Index -Werte verschiedener Städte für den 21. des jeweiligen Monats wurden durch Modellrechnung mit einem Strahlungstransferprogramm (STAR) ermittelt. Die angegebenen UV-Index -Werte stellen somit Orientierungswerte für die jeweils typischen atmosphärischen Bedingungen dar. Da die wesentlichen Einflussparameter nicht vorhersehbaren Schwankungen (zum Beispiel lokale temporäre Schwankungen der Ozonschicht) unterliegen können, können an den entsprechenden Orten unter Umständen auch höhere Werte auftreten. Typische UV-Index -Werte verschiedener Städte weltweit für den 21. des jeweiligen Monats Nordhalbkugel - Stadt Lat . Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez St. Petersburg Russland 60°N 0 0 1 3 4 5 5 4 2 1 0 0 Berlin Deutschland 52°N 1 1 2 4 5 7 7 5 3 1 1 0 Vancouver Kanada 49°N 1 1 3 4 6 7 7 6 4 2 1 1 Paris Frankreich 49°N 1 1 3 4 6 7 7 6 4 2 1 0 Ulan Bator Mongolei 48°N 1 2 3 5 6 7 8 6 4 2 1 1 New York USA 41°N 2 3 4 6 7 8 9 8 6 3 2 1 Palma de Mallorca Spanien 39°N 2 3 4 6 8 9 9 8 6 4 2 1 Tokio Japan 36°N 2 4 5 8 9 9 10 9 7 4 2 2 Iraklion Griechenland 35°N 3 4 5 8 9 9 10 9 7 4 3 2 Los Angeles USA 34°N 3 4 6 8 9 10 10 9 7 5 3 2 Äquatorgebiet - Stadt Lat . Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Havanna Cuba 23°N 6 8 9 10 10 11 12 11 10 8 6 5 Hanoi Vietnam 21°N 6 8 10 11 11 11 12 12 10 8 6 6 Bangkok Thailand 14°N 8 10 12 12 11 12 12 12 11 10 8 8 Panama Panama 9°N 9 11 12 12 11 11 12 12 12 11 9 9 Colombo Sri Lanka 6°N 8 10 12 12 11 11 12 12 12 10 8 8 Singapore Malaysia 1°N 11 12 13 13 11 11 11 11 12 12 11 10 Nairobi Kenia 1°S 12 13 13 12 11 10 11 11 12 12 12 11 Darwin Australien 13°S 12 13 12 10 8 8 8 10 11 13 12 12 Tananarive Madagaskar 19°S 12 12 11 9 7 6 6 8 11 11 12 12 Rio de Janeiro Brasilien 23°S 12 11 9 7 5 5 5 7 9 10 12 12 Maputo Mozambique 26°S 11 11 9 7 5 4 4 6 8 10 11 11 Südhalbkugel - Stadt Lat . Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Sydney Australien 34°S 9 9 7 5 3 2 3 4 6 7 9 10 Kapstadt Südafrika 34°S 9 9 7 5 3 2 3 4 6 7 9 10 Buenos Aires Argentinien 35°S 9 9 7 4 3 2 2 4 5 7 9 10 Melbourne Australien 37°S 8 8 6 4 2 2 2 3 5 6 8 9 Wellington Neuseeland 42°S 7 7 5 3 1 1 1 2 4 6 7 8 Port Stanley Falkland-Inseln 58°S 5 4 2 1 0 0 0 1 2 3 5 5 Eine auf Satellitendaten basierende 3-Tages-Vorhersage der weltweit zu erwartenden UV-Index-Tagesspitzenwerte wird vom Deutschen Wetterdienst bereitgestellt. Stand: 01.12.2025

Meeresmilben (Acari, Halacaridae) im tropischen Westaustralien - Vergleich mit der Fauna anderer Regionen Australiens

Die Halacaridae (Meeresmilben) gehören, mit ihrer Körpergröße von 200-500 mym, zum Meiobenthos. Unter den Milben sind sie die einzigen, die vollständig an ein Leben im Meer angepasst sind; sie besiedeln den Bereich von der oberen Gezeitenlinie bis in die Tiefseegräben. Zur Zeit sind etwa 900 Arten bekannt. Im Vergleich zu den Küsten im Osten und Westen des Nordatlantiks zeichnen sich die Australiens durch eine äußerst artenreiche Halacaridenfauna aus: jede geographische Region entlang der Küste scheint in erster Linie eigene Arten zu beherbergen. Die geplanten Probennahmen bei Dampier an der tropischen Nordwestküste Australiens sollen Daten liefern für einen Vergleich mit den bereits bearbeiteten Faunen von Rottnest Island (Südwestaustralien) und dem Great Barrier Reef (Ostaustralien).

Erforschung der Oekophysiologie der Flechten und der hoeheren Pflanzen (z.B. Halophyten, Kulturpflanzen usw.)

(1) Poleotoleranz von Flechten der Stadt Wuerzburg (Kartierung, S-Gehalt, Pb-Gehalt-Beziehungen zur spezifischen Klimasituation). (2)Temperaturresistenz und photosynthetische Stoffproduktion von Flechten von extremen Standorten (im Bereich heisser Exhalationen auf Hawaii, in der Antarktis, in Australien, in Wuestengebieten). (3) Hitze- und Kaelteresistenz von Sukkulenten atlantischer Inseln. (4) Frostresistenz und ihre Ursachen bei Halophyten der Nordseekueste. (5) Frostresistenz und ihre Ursachen bei verschiedenen Sorten der Weinrebe.

Spurenelementkreisläufe und Flüsse im südlichen Indischen Ozean - ein Beitrag zu GEOTRACES

Der südliche Indische Ozean gehört zu den am wenigsten untersuchten Meeresgebieten. Entlang eines zonalen Transekts bei 23°S im südlichen Indischen Ozean wollen wir mit Hilfe der Verteilung von isotopischen Tracern (Radiumisotope, Thorium, Helium) die Quellen, die Senken und die Flüsse von Spurenelementen (TEs: Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, V, Zn) in der Wassersäule untersuchen. Die Anwendung von Radiumisotopen (224Ra, 223Ra, 228Ra,226Ra,), Thoriumisotopen (234Th, 232Th) und Heliumisotopen (3He, 4He) erlaubt ein besseres Verständnis der biogeochemischen Zyklen von TEs. Da einige dieser Spurenelemente als Mikronährstoffe fungieren, wollen wir ihre biogeochemischen Kreisläufe und ihre Wechselwirkungen mit der Bioproduktivität im Oberflächenwasser sowie ihre Wechselwirkungen mit den Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufen erforschen. Durch die Kombination von Messungen von TEs mit Radium- und 234Th-Isotopen als Tracer für vertikale und horizontale Flüsse, 232Th als Tracer für den Staubeintrag und Heliumisotope als Tracer für einen hydrothermalen Eintrag, werden wir die Zufuhrpfade von TEs aus der Atmosphäre, den Kontinenten (hauptsächlich dem Sambesi-Fluss), den Sedimenten der afrikanischen und australischen Kontinentalschelfe und aus den hydrothermalen Quellen (Hydrothermalismus am Mittelindischen Ozeanrücken) bestimmen und quantifizieren. Diese Untersuchungen sollen auf Probenmaterial basieren, das während der Sonne Ausfahrt SO-276 (Juli – August 2020) von Durban (Südafrika) nach Fremantle (Australien) gewonnen wird. Unsere Untersuchungen sind Teil des international koordinierten Programms GEOTRACES und werden zum „Second Indian Ocean Expedition Program (IIOE-2)“ beitragen. Wir erwarten, dass die Ergebnisse der vorgesehenen Untersuchungen einen signifikanten Beitrag zum Verständnis von Ökosystemen und ihrem chemischen Milieu liefern werden.

Charakterisierung von Mineralstaub-Deposition mit hoher Zeitauflösung im Hinblick auf Partikelgröße, Zusammensetzung und atmosphärische Alterung an für ein atmosphärisch-ozeanisches Staubbudget relevanten Standorten

Nass- und Trockendeposition sind die wesentlichen Prozesse, die Mineralstaub aus der Atmosphäre entfernen. Teragramm Mineralstaub werden pro Jahr interkontinental verfrachtet. Erreicht Staub weitab von seiner Quelle wieder die Erdoberfläche, kann er erheblichen Einfluss auf Ökosysteme haben. Insbesondere ozeanische Ökosysteme sind in ihrer Bioproduktivität nährstofflimitiert. Diese Nährstoffe können durch Mineralstaub eingetragen werden. Trotz der Bedeutung der Deposition sind Messungen bislang rar, und Staubmodelle, die sich an den wenigen Messungen validieren, zeigen erhebliche Fehler. Hauptsächlich der Mangel an geeigneten Messdaten behindert im Moment das weitergehende Verständnis des Staubzyklus. Fehlende standardisierte Messtechnik zur Trockendepositionsmessung erschwert bislang gute Datenerfassung. Daher wird ein neuer automatisierter Nass- und Trockendepositionssammler entwickelt und charakterisiert. Der Sammler wird mit meteorologisch relevanter Zeitauflösung (Stunden bis Tage) betrieben und damit einen großen Nachteil vergangener Messungen beheben, nämlich eine Zeitauflösung von meist Wochen bis Monaten. Durch den Einsatz automatisierter rasterelektronenmikroskopischer Einzelpartikel-Analyse wird ein bisher unerreichter Daten-Detailreichtum für Partikelgrößen von 700 nm bis 100 mym zur Verfügung stehen, einschließlich Partikelgrößenverteilung, Elementzusammensetzung und Partikel-Mischungszustand. Besondere Aufmerksamkeit wird potentiellen Nährstoffen wie Fe, P, K, Mg und Ca gewidmet. Für ausgewählte Proben wird weiterhin Partikel-Hygroskopizität bestimmt.Nach der Testphase auf der Insel Frioul, Frankreich, während der der Sammler im Vergleich zur dort existierenden Zeitreihe validiert wird, werden drei Instrumente an Stationen in Betrieb genommen, die für Staubeintrag in die relevant Ozeane sind: Sao Vicente, Kap Verde und Barbados im Saharischen Ausfluss so wie Heimaey, Island, im arktischen Staub. In einer zweiten Phase (nach dem vorliegenden Projekt) soll das Netzwerk dann erweitert werden durch New Island, Falkland im südamerikanischen Ausfluss, Amakusa, Japan im asiatischen Ausfluss und die Insel Amsterdam zwischen dem südafrikanischen und dem australischen Ausfluss. Zum ersten Mal werden aus diesem Projekt kontinuierliche Zeitreihen der Nass- und Trockendeposition von Mineralstaub zur Verfügung stehen, die tägliche bzw. Ereignis-basierte Zeitauflösung und zudem Partikel-Größenauflösung bieten. Hieraus werden atmosphärische Schlüsselfaktoren abgeleitet, die zur Deposition führen. Weiterhin wird eine Partitionierung zwischen Nass- und Trockendeposition und ihr Größenverteilung von Nährstoffen - insbesondere P und Fe - untersucht. Partikel-Mischungszustand und Form werden durch ein Mischungsmodell und Bildanalyse bestimmt. Eine öffentliche Datenbank wird bereitgestellt, die z. B. für Modellvalidierung zu Verfügung steht. Es ist geplant, die Stationen nach Ende der DFG-Finanzierungphase weiter zu betreiben.

Mechanismen und Schwellenwerte für die Auswirkungen von Fungiziden auf mikrobielle Gemeinschaften und den Abbau organischen Materials

In der ersten Projektphase untersuchten wir die Auswirkungen von Fungiziden auf den Abbau organischen Materials in Bächen und fanden, dass der Fungizid-Toxizitätsgradient mit Änderungen in mikrobiellen Gemeinschaften und einem Rückgang des mikrobiellen Abbaus organischer Substanz assoziiert war. In der zweiten Projektphase werden die Wirkmechanismen von Fungiziden auf mikrobielle Gemeinschaften und die mögliche Effektfortpflanzung auf den Abbau organischen Materials näher beleuchtet. Darüber hinaus werden wir versuchen die Unterschiede in den Effektschwellen zwischen Felduntersuchungen und den wenigen Studien unter Laborbedingungen zu erklären. Im ersten Arbeitspaket werden die Wirkmechanismen von Fungiziden auf den mikrobiellen Blattabbau genauer betrachtet. Das Experiment setzt freilandrelevante Bedingungen ein wie wiederholte Schadstoffexposition, Fraßdruck durch wirbellose Zersetzer und mehrere Zyklen von mikrobieller Besiedelung und Zersetzung. Dieses Experiment wird an 6 Orten weltweit mit ortstypischen wirbellosen Zersetzern und Blättern (Konsortium von Labors aus Australien, Kanada, Deutschland, Dänemark, Costa Rica und Schweden) durchgeführt und verwendet eine Expositionsmuster mit Mischungen aus einer globalen Analyse von Fungizidkonzentrationen in Oberflächenwassern. Die gemessenen Endpunkte umfassen die Blattabbaurate, das Wachstum der Wirbellosen und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft sowie deren Biomasse. Wir werden Effektschwellen für Fungizide ableiten und hypothetisieren, dass die Effekte über die Zeit kumulieren, und dass dies Unterschiede in den Effektschwellen von Labor- und Feldstudien erklären kann. Das zweite Arbeitspaket zielt darauf ab, die mögliche Kausalität des Zusammenhangs zwischen Fungizid-Toxizität und Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaften sowie dem Abbau organischen Materials näher zu untersuchen. Dabei wird eine Feldstudie in jeweils 6 Bächen mit hoher und niedriger Fungizidbelastung durchgeführt, in denen eine relativ unbelasteten Probestelle stromaufwärts (am Waldrand) und eine stromabwärts gelegene Probestelle ausgewählt werden (d.h. insgesamt 24 Stellen). Die Feldstudie umfasst den Zeitraum vor dem Fungizideinsatz bis zum Zeitraum mit dem höchsten Fungizideinsatz und beinhaltet den Vergleich der mikrobiellen Gemeinschaften und des mikrobiellen Abbaus zwischen Bachabschnitten stromaufwärts und stromabwärts. Blatttaschen die in relativ unbelasteten und belasteten Abschnitten mikrobiell besiedelt wurden werden eingesetzt, um (1) Unterschiede in der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften und im Blattabbau und deren Beziehung zum Fungizid-Anwendungszeitraum und zur Fungizidbelastung zu identifizieren, und (2) die Auswirkungen der Fungizidbelastung auf die mikrobielle Besiedelung zu untersuchen. Insgesamt wird dieses Folgeprojekt mechanistische Erklärungen liefern sowie weitere Belege für die Kausalität von Fungizid-Toxizität und ökologischen Endpunkten.

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