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Internationale Untersuchung zur Entwicklung von Antwortskalen in der Laermwirkungsforschung

In 15 Laendern (Australien, Deutschland, Frankreich, Grossbritannien, Japan, Neuseeland, Niederlande, Norwegen, Oesterreich, Portugal, Schweden, Spanien, Tuerkei, Ungarn und USA) werden Untersuchungen zur Entwicklung von Antwortskalen durchgefuehrt. Es sollen gleichabstaendige Skalen konstruiert werden, die in persoenlichen und telefonischen Befragungen eingesetzt werden koennen. Zukuenftig soll von den beteiligten Forschern und Forscherinnen zumindest eine Frage zur allgemeinen Laermbelaestigung in jede Untersuchung aufgenommen und jeweils im selben Antwortformat beantwortet werden. So sollen Ergebnisse demnaechst auch international besser vergleichbar sein.

Brückenschlag für Leichtbau-Wasserstoffspeicherlösungen in Australien

Bioökonomie international 2024: BLuICE- Biostimulanzien-vermittelte Optimierung des Lupienanbaus in einer sich verändernden Umwelt

Ökologische Untersuchungen in einem Regenwald (Complex Mesophyll Vine Forest) in Nordost Queensland, Australien

Neben Studien zur Diversität von Gefäßpflanzen in ausgewählten Untersuchungsflächen wurde der Erforschung der endemischen Palmenart Normanbya normanbyi besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Im Mittelpunkt stehen Studien zur Blüten- und Fruchtökologie. Dabei wurde u.a. eine bisher unbeschriebene Gattung der Gallmücken entdeckt. Der interdisziplinäre Forschungsansatz soll wesentliche Erkenntnisse über Tier-Pflanze-Interaktionen in Regenwäldern liefern. Hauptaugenmerk liegt auf der Erfassung der Blüten- und Fruchtphänologie eines tropischen Tieflandregenwaldes in Nordostqueensland. Das Projekt beinhaltet die Erfassung der Phänologie aller Unterwuchsarten, Lianen und Baumarten in einer 1 ha großen Untersuchungsfläche. Weiterführend wird die Blühphänologie einer ausgewählten Palmenart Normanbay normanbyi erfasst und mit Hilfe molekulargenetischer Methoden im Zusammenhang mit der Verwandtschaftsstruktur ausgewählter Populationen betrachtet. Die Feldarbeiten für das 2003 begonnene Projekt wurden im Juli 2005 abgeschlossen.

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.

SuSteelAG, Produktion von grünem Eisen mit Wasserstoff

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).

Flüsse unter Stress – die Oder

<p>Im Sommer 2022 kam es zu einer Umweltkatastrophe in der Oder: Ein Massensterben von schätzungsweise 1.000 Tonnen Fisch sowie Muscheln und Schnecken begann im polnischen Teil der Oder und setzte sich dann flussabwärts auch im deutschen Teil fort. Ursache war eine giftbildende, im Wasser schwebende Brackwasseralge mit dem wissenschaftlichen Namen Prymnesium parvum.</p><p>Die Oder – ein mitteleuropäischer Fluss</p><p>Die Oder entspringt in Tschechien und mündet im Stettiner Haff in die Ostsee. Sie bildet einen großen Teil der Grenze zwischen Deutschland und Polen.</p><p>Die Oder ist 840,9 km lang. Durch Regulierungen und Verbau wurde der Flusslauf in der Vergangenheit um über 20 % verkürzt. Das ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Einzugsgebiet#alphabar">Einzugsgebiet</a>⁠ ist 124.049 km² groß, davon liegen 86,4 % in Polen, 5,9 % in Tschechien und 7,7 % in Deutschland.</p><p>Mehrfachbelastungen führen zu Umweltkatastrophen</p><p>Das Fischsterben in der Oder im August 2022 zeigt, dass Politik, Wissenschaft und Wasserwirtschaft trotz deutlicher Fortschritte im Gewässerschutz vor neuen Herausforderungen stehen. Durch den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a>⁠ mit heißen und trockenen Sommern können solche Ereignisse in der Oder und anderen Gewässern auftreten. Einflussfaktoren sind variable Umweltbedingungen und menschliche Belastungen (z.B. industrielle Einleitungen oder der starke Verbau der Gewässer).</p><p>Im Fall der Oder hat die multiple Belastungssituation – hohe Salzbelastung, starke Sonneneinstrahlung, hohe Wassertemperaturen und eine geringe Wasserführung – dazu geführt, dass die natürliche ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=Resilienz#alphabar">Resilienz</a>⁠ des Ökosystems überfordert war und die Brackwasseralge <em>Prymnesium parvum</em> sich schnell vermehren konnte.</p><p>Algenblüten und die Brackwasseralge Prymnesium parvum</p><p>Algenblüten in Gewässern entstehen durch viele Faktoren, darunter Einträge von Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor aus Landwirtschaft und Kläranlagen, sowie Licht und warme Temperaturen. Das Fischsterben im Sommer 2022 wurde durch die Brackwasseralge <em>Prymnesium parvum</em> und ihre Gifte verursacht, die sich unter extremen Umweltbedingungen stark vermehren konnte.</p><p><em>Prymnesium parvum</em> ist ein salzliebender Einzeller, der meist in Brack- und Meeresgewässern vorkommt, aber auch in Binnengewässern auftreten kann. Sie ist weltweit verbreitet, u.a. in Europa, China, Australien, den USA und Nordafrika.</p><p>Die Alge produziert Prymnesine (Giftstoffe), die das Kiemengewebe von Fischen und Schalentieren zerstören können.</p><p>In Gewässern können je nach Einleitung, natürlichem Hintergrund oder Zuflüssen verschiedene Salze vorkommen. Salze gelangen über Kläranlagen, Straßenoberflächen und vor allem den Bergbau in die Gewässer. Beim Abbau von Braunkohle kann Salzlauge als Nebenprodukt entstehen. In der Oder ist das Steinsalz (chemisch: <em>Natriumchlorid</em>) aus dem Bergbau maßgeblich. Deshalb werden die Salzkonzentrationen dort insbesondere durch Chlorid-Ionen repräsentiert. Algenblüten von <em>P. parvum</em> können bei Chlorid-Konzentrationen von &gt;300 bis &gt;30.000 mg/l auftreten, bereits bei 350 mg/l kann eine Blüte entstehen.</p><p>Die <em>Prymnesium</em>-Alge ist weltweit verbreitet und bildet Überdauerungsstadien. Derzeit gibt es keine wirksamen Maßnahmen zur Reduzierung oder Entfernung aus Fließgewässern. Eine deutliche Reduktion der Salzkonzentration würde das Algenwachstum minimieren. Auch wachstumsfördernde Faktoren wie hohe Nährstoff- und Salzkonzentrationen müssen vermieden werden.</p><p>2024: Die Oder im Krisenmodus</p><p>Auch im Sommer 2024 ist eine Umweltkatastrophe in der Oder möglich, Entwarnung kann nicht gegeben werden. Erste regionale Fischsterben in der Oder wurden in Polen und Deutschland im Juni gemeldet. Steigende Algenkonzentrationen haben im Juni 2024 in Polen und Brandenburg die ersten Warnstufen ausgelöst. Die Salzgehalte in der Oder sind auch in 2024 auf einem gleichbleibend hohen Niveau. Im Vergleich zum Fischsterben im August 2022, sind die Wassertemperaturen bisher geringer und die Wassermenge und die Pegel noch deutlich höher. Das ist positiv, da die Alge stehende und langsam fließende Gewässer bevorzugt. Aus diesem Grund wurde die Alge auch schon in einigen Seitengewässern und Stillwasserbereichen nachgewiesen.</p><p>Für den Austausch zwischen Polen und Deutschland wurde im Mai 2024 die bilaterale Fachgruppe zur Oder reaktiviert, die nach dem Fischsterben 2022 gegründet wurde. Den deutschen Ko-Vorsitz hat das Umweltbundesamt (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠). In dieser Gruppe informieren sich polnische und deutsche ExpertInnen über den aktuellen Stand an der Oder, über Maßnahmen zum Umgang in Krisensituationen und tauschen Daten zum ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=Monitoring#alphabar">Monitoring</a>⁠, Fakten und neue wissenschaftliche Erkenntnisse aus. Es herrscht eine offene, transparente und vorausschauende Kommunikation zwischen den polnischen und deutschen Behörden.</p><p>Das Fischsterben 2022 – Lessons learned</p><p>Krisenfälle wie das Fischsterben an der Oder 2022 sind schwer vorherzusagen, da viele Umweltfaktoren das Gewässer beeinflussen und nicht eindeutig ist, wann die Belastbarkeit des Systems überschritten ist. Aber aus dem Fischsterben 2022 haben alle Beteiligten viel gelernt und die Katastrophe gemeinsam aufgearbeitet. Erste Ergebnisse aus einem vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BMUV#alphabar">BMUV</a>⁠) finanzierten <a href="https://www.igb-berlin.de/oder-so">Forschungsprojekt</a> liegen vor. Warnsysteme wurden in Brandenburg und in Polen erarbeitet. Der Warn- und Alarmplan der <a href="https://www.mkoo.pl/index.php?lang=DE">Internationalen Kommission zum Schutz der Oder </a>(IKSO) wurde angepasst, um auch Fischsterben eindeutig zu erfassen.</p><p>Ökologische Katastrophen wie in der Oder 2022 erfordern ein abgestimmtes Vorgehen aller Beteiligten: Das frühzeitige Erkennen und Bewerten von Ereignissen, das Bündeln von Aktivitäten und Wissen im Krisenfall sowie schnelle politische Entscheidungen. Bei derartigen Krisen müssen ökologische Schäden erfasst und Maßnahmen zur Stärkung der Widerstandsfähigkeit der Gewässer und zum nachhaltigen Schutz abgeleitet werden.</p><p>Unsere Gewässer werden überwacht</p><p>Wasserproben, Analysen und Messdaten beschreiben die Wasserqualität unserer Gewässer und helfen, kurzfristige Veränderungen zu erkennen. Seit Jahrzehnten gibt es auch an den großen, grenzüberschreitenden Flüssen wie der Oder, Elbe oder Rhein automatische Messstationen für wichtige Daten wie Sauerstoffgehalt, Leitfähigkeit und Chlorophyllgehalt. Diese werden teilweise durch biologische Tests ergänzt. Internationale und nationale Programme erfassen zusätzliche Messdaten, unter anderem zu Schadstoffen.</p><p>Derzeit werden die Daten zur Gewässerüberwachung auf verschiedenen Internet-Plattformen der Länder und des Bundes bereitgestellt. Die Zusammenführung dieser Online-Messdaten und deren Verknüpfung mit Prognosetools könnten die Überwachung und die Erkennung von Krisenfällen verbessern. Neue Methoden wie Fernerkundung, um über Satellitendaten die Ausbreitung von Algenblüten zu erkennen oder genetische Untersuchungen (eDNA) zur detaillierten Erfassung der Lebensgemeinschaften im Gewässer können ebenso unterstützen.</p><p>Für eine frühzeitige Erkennung ist eine kontinuierliche, zeitnahe Bewertung der Online-Daten erforderlich und eine enge Abstimmung zwischen den Ländern und Bundesbehörden wichtig.</p><p>Im Krisenfall</p><p>Bei Unfällen oder Fischsterben existieren grenzüberschreitende Warn- und Alarmpläne für die großen Flüsse, auch an der Oder. Für Fälle wie ein Massenfischsterben ist eine abgestimmte Prozesskette von der Warnung bis zur Kommunikation wichtig; Krisenszenarien sollten vorbereitet werden, um im Notfall beispielsweise bei stark erhöhten Schadstoffkonzentrationen mit fatalen ökologischen Folgen sofort Maßnahmen ergreifen zu können. Helfen kann dabei auch, welche Behörde oder welche Institution das richtige Know-how für die Untersuchung spezifischer Fragestellungen hat – und das bundesweit. Ein reaktionsfähiges Netzwerk ist dafür die Voraussetzung.&nbsp;</p><p>Nach dem Krisenfall</p><p>Die Dokumentation eines Krisenfalls ist wichtig für die Aufklärung und spätere Aufarbeitung. Nach dem Oderfischsterben wurde hierzu ein <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2546/dokumente/statusbericht_fischsterben_in_der_oder_220930.pdf">Statusbericht</a> der deutschen Expertengruppe erstellt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Auch die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) hat die Umweltkatastrophe und die Unterstützung, die sie im Auftrag des ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BMUV#alphabar">BMUV</a>⁠ geleistet hat, in einem <a href="https://www.bafg.de/SharedDocs/Downloads/DE/bfg_berichte/bericht_2143_fischsterben_oder.html">Bericht</a> aufgearbeitet.</p><p>Probenahmen werden auch nach dem Fischsterben fortgeführt. Dafür sind abgestimmte Pläne für die Probenahme und -logistik notwendig. Die langfristige Lagerung von Proben ist beispielsweise durch die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/gesundheit/belastung-des-menschen-ermitteln/umweltprobenbank-des-bundes">Umweltprobenbank des Bundes</a> möglich. Ein Nachsorge-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=Monitoring#alphabar">Monitoring</a>⁠ sollte koordiniert und die Daten sollten langfristig gesichert und ausgewertet werden. Für die Oder wurde durch das Bundesumweltministerium ein Sonderuntersuchungsprogramm für drei Jahre an der Oder finanziert, um die ökologischen Schäden zu erfassen und die Erholung des Ökosystems zu beobachten.</p><p>Die Rolle des UBA</p><p>Das Umweltbundesamt (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠) koordinierte die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2546/dokumente/statusbericht_fischsterben_in_der_oder_220930.pdf">Untersuchung des Fischsterbens an der Oder 2022</a> und leitete zusammen mit einem polnischen Kollegen eine deutsch-polnische Expertengruppe. Es steht weiterhin im Austausch mit polnischen Behörden, deutschen Bundesländern sowie einem Netzwerk aus Wissenschaft und Forschung. Auch 2024 führt das UBA diese Aufgaben fort.</p><p>Die breite Themenpalette des UBA, darunter Gewässerbewertung, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/m?tag=Monitoring#alphabar">Monitoring</a>⁠, Schadstoffe aus Industrie und Kommunen, Bergbau, Algen und ihre Toxine sowie die etablierte Kooperation mit Landes- und weiteren Bundesbehörden, bietet eine fundierte Basis für die Bewertung, Aufklärung und Ableitung von Handlungsempfehlungen in Abstimmung mit allen Beteiligten. Diese wissenschaftliche Expertise unterstützt das Bundesumweltministerium und fördert die Kommunikation und Kooperation mit den Bundesländern durch verschiedene Gremien.</p><p>Das UBA analysiert deutschlandweit vorhandene Daten zur Gewässerqualität und führt Risikoabschätzungen für stark salzhaltige Gewässer durch. Es forscht an neuen Techniken zur Bestimmung der aquatischen Lebensgemeinschaften, um effizientere Methoden für die Gewässerüberwachung zu entwickeln. Auf dieser Grundlage erarbeitet das UBA Handlungsempfehlungen, identifiziert Wissenslücken und konzipiert Forschungsansätze für zukünftige Gewässerüberwachung. Zudem informiert das UBA die Öffentlichkeit und beantwortet Fragen von Medien und Bürgern.</p><p>Maßnahmen an der Oder – Handlungsempfehlungen des UBA </p><p>Das Fischsterben an der Oder 2022 wurde durch mehrere Faktoren verursacht: hohe Salzkonzentration, hohe Nährstoffgehalte, hohe Wassertemperatur und niedriger Wasserstand. Empfehlungen sind weiterhin:</p><p>Insgesamt müssen verstärkt Anstrengungen unternommen werden, um Gewässer widerstandsfähiger gegen Katastrophen und Klimawandel zu machen, etwa durch natürliche und technische Anpassungen. Dies erfordert regionale Planung und Maßnahmen wie die Reaktivierung von Auen, Verbesserung der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/g?tag=Gewsserdurchgngigkeit#alphabar">Gewässerdurchgängigkeit</a>⁠, Rückbau von Sohl- und Uferbefestigungen sowie Reduktion von Nähr- und Schadstoffeinträgen.</p>

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.

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