Etwa um diese Zeit werden aus dem Zweistromland Mesopotamien große Schäden als Folge unzureichender Bewässerungssysteme bzw. fehlender Entwässerungssysteme gemeldet.
Dryland soil salinization strongly affects soil properties, with severe consequences for regional ecology, agriculture and the aeolian dust dynamics. Given its climate-sensitivity it forms a serious environmental hazard, and to cope with this challenge during current global warming it needs to be better understood. The Bajestan Playa in the strongly salinization-affected Iranian drylands hosts several protected areas and forms an important regional dust source. Hence, soil salinization in this region affects local and regional ecosystems and societies, but was not systematically studied yet. Using an unprecedented comprehensive approach we systematically monitored regional soil salinity 1992-2021 using remote sensing as well as on-site field and laboratory measurements, and linked these with regional and global climatic data to understand (i) the spatio-temporal soil salinity dynamics, (ii) the impact of regional and global climate changes, and (iii) the potential of our approach for further soil salinity studies. Our annual time resolution over three decades provided significantly deeper and unprecedented insights into soil salinization: Both regional annual precipitation and temperature control soil salinity, but the latter responds to precipitation with time lags of up to two years and to higher temperatures without any time lag. This probably reflects the transport time of leached soluble salts from their sources following humid years. No systematic soil salinity changes were observed within the playa basin, but outside the basin soil salinity systematically increased. Whereas regional precipitation did not show a systematic trend during the last decades, regional temperature increased and was mostly correlated with the increasing GLOTI, POL and TSA climatic indices. Hence, given ongoing global warming a further increase of regional soil salinization should be expected, with serious consequences for saline dust emissions, the regional protected areas and climate-related migrations. Altogether, our multi-disciplinary pioneer study demonstrates a high future application potential also for other salinity-affected drylands, forming a base to deal with the consequences of ongoing global climate change. Quelle: ScienceDirect
Internationaler Bodenschutz Hintergrund Die weltweit steigende Nachfrage nach nachwachsenden Rohstoffen und nach Fleisch, sowie das anhaltende Bevölkerungswachstum führen dazu, dass die Nachfrage nach fruchtbaren Böden steigt. Gleichzeitig gehen fruchtbare und gesunde Böden aufgrund von Degradationsprozessen wie Erosion , Versalzung und Kontamination verloren. Schätzungen zufolge sind bereits 20-25% der Böden weltweit degradiert, d.h. in ihrer Leistungsfähigkeit eingeschränkt. Bodendegradation ist ein fortschreitender Prozess der mit jedem Jahr weitere 5-10 Millionen Hektar zusätzlich betrifft (Vergleich: Österreich hat eine Fläche von 8,4 Millionen Hektar). Die weltweite Bodendegradation gefährdet somit auf lange Sicht die globale Ernährungssicherung und entzieht insbesondere ländlichen Regionen eine ihrer wichtigsten Grundlagen für Einkommen und wirtschaftliche Entwicklung. Die Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) gibt an, dass bereits heute 1,5 Mrd. Menschen und somit mehr als ein Fünftel der Weltbevölkerung direkt von Bodendegradation betroffen sind. Bodendegradation ist dabei ein globales Phänomen. Bereits 2011 hat daher das Umweltbundesamt zusammen mit internationalen Institutionen wie dem Sekretariat der UN -Konvention zur Bekämpfung der Wüstenbildung (UNCCD), dem Umweltprogramm der UN ( UNEP ) und dem International Food Policy Research Institute (IFPRI) in einem Call for Action einen global koordinierten Ansatz zum Schutz der Böden gefordert. Die Rio+20 Konferenz und das Konzept einer „Land Degradation Neutral World“ Auf der Konferenz der Vereinten Nationen über nachhaltige Entwicklung in Rio der Janeiro 2012 ( Rio+20 Konferenz ) haben die Staats- und Regierungschefs zugesagt, eine „land degradation neutral world“ anzustreben. Dies beinhaltet auch eine Welt ohne Nettobodenverlust. Unterm Strich sollen sich also zukünftig Bodenverlust etwa durch Erosion , Versiegelung und andere Formen der Bodendegradation und Bodenwiederherstellung die Waage halten. Da Bodendegradation nicht gänzlich verhindert werden kann, muss sie zumindest minimiert und nicht vermeidbare Bodendegradation muss durch Wiederherstellungs- und Sanierungsmaßnahmen ausgeglichen werden (siehe Abbildung). Diese Absichtserklärung gilt es nun auf globaler, regionaler und nationaler Ebene umzusetzen. Der Verlust von Böden durch Bodendegradation muss minimiert und nicht vermeidbare Bodendegradation muss durch Wiederherstellungsmaßnahmen ausgeglichen werden. Die globalen Nachhaltigkeitsziele (SDGs) Die globalen Nachhaltigkeitsziele (Sustainable Development Goals – SDGs) sind wie das Konzept der “Welt ohne Nettobodenverlust“ ein Ergebnis der Rio+20-Konferenz im Jahr 2012. Mit ihrer Hilfe soll die weltweite Entwicklung sozial, ökologisch und ökonomisch nachhaltig gestaltet werden. Dabei setzt sich insbesondere Ziel 15 „Leben an Land“ für eine nachhaltige Nutzung von Böden und eine Umkehr von Landdegradation ein: „Landökosysteme schützen, wiederherstellen und ihre nachhaltige Nutzung fördern, Wälder nachhaltig bewirtschaften, Wüstenbildung bekämpfen, Bodendegradation beenden und umkehren und dem Verlust der biologischen Vielfalt ein Ende setzen“. Das Umweltbundesamt unterstützt den Umsetzungsprozess der bodenbezogenen SDGs gezielt mit Forschungsaktivitäten. Im Rahmen von Sachverständigengutachten wurde untersucht, welche grundsätzlichen Möglichkeiten bestehen, Bodendegradation auf globaler Ebene messbar zu machen und die Bedeutung des organisch gebundenen Kohlenstoffs und sein Potenzial als Indikator für Land- und Bodendegradation beleuchtet. Aktuell werden in einem weiteren Forschungsprojekt Handlungsempfehlungen zur Umsetzung des SDG-Unterziels „Erreichen einer landdegradationsneutralen Welt“ in Deutschland und auf globaler Ebene erarbeitet. Monitoring und Bewertung Informationen bilden die Basis für politische Entscheidungen. Wichtig sind insbesondere Informationen zu Trends und Treibern der Bodendegradation. Dies ist jedoch mit vielfältigen Hindernissen behaftet. Hinzu kommt, dass die Definition von Bodendegradation häufig im Auge des Betrachters liegt. Hier gilt es praktikable und aussagekräftige Lösungen zu finden. Rechtliche Steuerung Die Umsetzung des internationalen Bodenschutzes, insbesondere des Ziels einer „Land Degradation Neutral World“, bedarf rechtlicher Instrumente – auf nationaler wie internationaler Ebene. Hinreichende völkerrechtliche Vorgaben fehlen bislang. Auch für die Umsetzung auf nationaler Ebene müssen Vorschläge („best practices“) erarbeitet werden. Bitte weiterlesen .
Das Projekt "Teilvorhaben: Sachsen-Leinen e.V." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sachsen-Leinen e.V. durchgeführt. Nahrungsmittel und Baumwolle konkurrieren seit Jahrzehnten in Mittelasien um Anbaufläche und Beregnungswasser. Öllein bietet in Nordkasachstan eine Fruchtfolgeergänzung in der weizendominierten Landwirtschaft. Die wachsende Nachfrage nach Nachwachsenden Rohstoffen beeinflusst die Nahrungsmittelproduktion auch in Mittelasien. Eine gekoppelte Nutzung von Ackerkulturen wirkt sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit der Produktion und die Sicherung der Nahrungsmittelversorgung aus. Neue Faserpflanzen wie Hanf, Kendyr und Leinen können nachhaltige Alternativen bzw. ökologische Ergänzungen für den Baumwollanbau sein. Dadurch lässt sich der Bewässerungsbedarf in Baumwollanbaugebieten verringern bei gleichzeitiger Erhaltung der baumwollverarbeitenden Industrie. Der Anbau der Faserpflanzen Hanf, Öllein und Kendyr können direkt oder indirekt Beiträge zur Verbesserung der Nahrungssicherheit, der Schonung der Wasserressourcen und der landwirtschaftlichen Nutzung versalzener Böden leisten. Im Projekt organisieren sich kasachische, kirgisische, usbekische und deutsche Forschungseinrichtungen und Unternehmen mit dem Ziel des wissenschaftlichen Austausches, der Erarbeitung technologischer, wirtschaftlicher und sozialökonomischer Potenziale, der Identifizierung und Formulierung von praxisrelevanten Innovationen zum praxisorientierte Ressourcen effizienten Anbau von Faserpflanzen. Im Rahmen von drei Tagungen diskutieren die Partner auf Grundlage vorhandenen Wissens in Mittelasien und Deutschland, wie die beschriebene Situation durch Initierung von wissenschaftlichen Anschlussprojekten den regionalen Erfordernissen und den globalen Herausforderungen angepasst werden können. In Form von Recherchen und Vorortuntersuchungen sollen die Situation konkret analysiert und weitere Partner auch aus der Praxis für Umsetzungsvorhaben gewonnen werden.
Das Projekt "GEO/BIOLabor Teutschenthal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Im Untersuchungsgebiet 'Kalisalzhalde Teutschenthal' (Halle/Saale) haben umwälzende pedologisch- und botanisch-dynamisch flächenhafte Prozesse stattgefunden. Die salzhaltigen Sickerwässer in der Bergbaufolgelandschaft führten zu einer zunehmenden Geländeversalzung und Bodenzerstörung, die auch umliegendes Ackerland beeinträchtigte. Andererseits haben sich Gipssinterterrassen, evaporitische Mineralausblühungen und eine sekundäre Binnensalzstelle mit seltenen Halophyten entwickelt (Flächennaturdenkmal FND 1976) - sozusagen ein BIO-Labor für Ökotone (Saumbiotope), in dem extreme, hydro-pedologische Randbedingungen eine heterogen ausgeprägte Sukzession steuern - als auch ein GEO-Prozess-Labor, in dem geoökologische Veränderungen in beobachtbaren, unnatürlich kurzen Zeitspannen ablaufen. Das GEO/BIO-Labor vor Ort ermöglicht potenziell Forschung, die überregional auf die Bodenversalzungsproblematik in Zentralasien übertragen werden kann. Mit Geländespektrometrie und Fernerkundungsdaten (CIR-Luftbilder, hyperspektrale Flugzeugscannerdaten) werden flächenhafte und spektrale Änderungen des Vegetationsbewuchses, Biotypenveränderung, und Indikatoren für Bodenversalzung untersucht. Die Geländespektrometermessungen aus dem GEO/BIO-Labor Teutschenthal und aus dem Salzpflanzengarten des Halloren- und Salinemuseums Halle gehen in die Spektralbibliothek PhenoSpec (Gräser und Kräuter in Phänostufen) ein.
Das Projekt "Teilprojekt: heliopas ai GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von heliopas.ai GmbH durchgeführt. Klassische statistische Analysen oder die Verwendung von Indices (z.B. NDVI) von multispektralen Satellitendaten ergeben keine ausreichend genauen Informationen zum aktuellen Status der Wasserversorgung von Pflanzenbeständen und sind somit zur Steuerung von Bewässerungs- und Beregnungsmaßnahmen in der Landwirtschaft nicht nutzbar. Hingegen zeigen erste Auswertungen von Satellitendaten durch künstliche Intelligenz (KI-Systeme), die mit entsprechenden Daten trainiert wurden, Ergebnisse, durch die sich die Wassereffizienz der Beregnung und Bewässerung entscheidend verbessern könnte. Weltweit ist die Beregnung und Bewässerung von landwirtschaftlichen Flächen der mit Abstand größte Verbraucher von Süßwasser. In vielen Regionen der Welt ist ohne Beregnung und Bewässerung keine landwirtschaftliche Produktion möglich. Dies wird durch den Klimawandel noch weiter verschärft. Genaue Informationen zum aktuellen Wasserbedarf eines Pflanzenbestands liegen dem Landwirt in der Regel nicht vor, so dass der Wasser- und Energieverbrauch (Pumpen) oft wesentlich höher als nötig ist, die Erträge schwanken und Bodenversalzung und Nährstoffauswaschungen weit verbreitet sind. Im Rahmen des geplanten Projekts soll eine KI-basierte Auswertung von Satellitendaten entwickelt werden, die wesentlich genauere Informationen über die aktuelle Wasserversorgung von Pflanzenbeständen zur Verfügung stellt als bisher. Dazu sollen zusätzliche georeferenzierte Daten, u.a. Wärmebilder, einbezogen werden. Darauf basierend sollen nach Abschluss des Projekts Produkte für Landwirte entwickelt werden, die es ihnen ermöglichen, Flächen zeitgerecht und effizient zu bewässern bzw. zu beregnen. Damit trägt das geplante Projekt zu den Sustainable Development Goals (SDG) der UN Nr. 2 (Zero Hunger) und indirekt auch zu Nr.6 (Clean Water und Sanitation) bei. Die globale Verfügbarkeit der Satellitendaten ermöglicht es zudem, die Produkte in allen Regionen der Welt anzubieten.
Das Projekt "Einfluss der Draenung auf den Wasser- und Salzhaushalt bewaesserter Flaechen im mediterranen Gebiet der Tuerkei" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Mikrobiologie und Landeskultur durchgeführt. Es wurde ein Draenversuchsfeld mit verschiedenen Rohr-Filterkombinationen angelegt. In regelmaessigen Abstaenden wurden der Grundwasserstand, die Draenspenden und der Salzgehalt des Bodens und des Draenwassers gemessen.
Das Projekt "Teilprojekt: KIT, Karlsruhe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung durchgeführt. Weltweit ist die Beregnung und Bewässerung von landwirtschaftlichen Flächen der mit Abstand größte Verbraucher von Süßwasser. In vielen Regionen der Welt ist ohne Beregnung und Bewässerung keine landwirtschaftliche Produktion möglich. Dies wird durch den Klimawandel noch weiter verschärft. Genaue Informationen zum aktuellen Wasserbedarf eines Pflanzenbestands liegen dem Landwirt aber in der Regel nicht vor, so dass der Wasser- und Energieverbrauch (Pumpen) oft wesentlich höher als nötig ist, die Erträge schwanken und Bodenversalzung und Nährstoffauswaschungen weit verbreitet sind . Im Rahmen des geplanten Projekts soll eine KI-basierte Auswertung von Satellitendaten entwickelt werden, die wesentlich genauere Informationen über die aktuelle Wasserversorgung von Pflanzenbeständen zur Verfügung stellt als bisher. Dazu sollen zusätzliche georeferenzierte Daten, u.a. Wärmebilder, einbezogen werden. Darauf basierend sollen nach Abschluss des Projekts Produkte für Landwirte entwickelt werden, die es ihnen ermöglichen, Flächen zeitgerecht und effizient zu bewässern bzw. zu beregnen. Damit trägt das geplante Projekt zu den Sustainable Development Goals (SDG) der UN Nr. 2 (Zero Hunger) und indirekt auch zu Nr.6 (Clean Water und Sanitation) bei. Die globale Verfügbarkeit der Satellitendaten ermöglicht es zudem, die Produkte in allen Regionen der Welt anzubieten.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Geisenheim University, Zentrum für Angewandte Biologie, Institut für Bodenkunde und Pflanzenernährung durchgeführt. Umweltverträglichkeit und Effizienz verschiedener integrierter Anbausysteme, i.e. Futterpflanzen-Monokulturen und an Agroforestry/Intercropping angelehnte Verfahren werden evaluiert. Ziel ist die Identifizierung der optimalen Kombinationen aus Ertragsleistung und Umweltverträglichkeit. Im Fokus stehen die Entwicklung eines robusten Niederdruck-Bewässerungssystems, die Minimierung der Wasserverluste, agronomische und technische Maßnahmen zur Vermeidung von Bodenversalzung und die Ertragsoptimierung. Dazu werden u.a. pflanzen- und bodenbezogene Parameter analysiert und die Ergebnisse an die lokalen Akteure vermittelt. Auf Grundlage der Ist-Zustandsanalyse (Wasser, Boden, technische Infrastruktur) wird das Bewässerungssystem dimensioniert, konzeptioniert und entwickelt. Dies beinhaltet Technik, Steuerung und Effizienz der Bewässerung. Zur Leistungsvalidierung wird ein Bewässerungsversuch angelegt. Das neue System unter Einsatz des vorgeklärten Pondwassers wird der etablierten Furchenbewässerung gegenübergestellt. Für eine Mais-betonte Monokultur werden Ertrag, Qualität, Wasser- und Nährstoffnutzungseffizienz ermittelt. Die Wasserverteilungshomogenität und Wasserverluste sowie der Versalzungsgrad und die Schadstoffanreicherung werden erfasst. Zur Untersuchung der Eignung des Pondwassers, der Klärschlämme und verschiedener Kultursysteme werden die Kulturansätze in Feldversuchen auf Kleinparzellen verglichen. Dazu werden regelmäßig Daten zur Pflanzenphysiologie und -leistung, Ernährungsstatus, phänotypische Merkmale, Schädlingsbefall und Qualitätsparameter erhoben. In mehreren iterativen Optimierungsschritten soll eine 'best practice' für die Bewässerung mit Pondwasser identifiziert werden. Um die verfügbaren Ressourcen (Wasser & Nährelemente) möglichst vollständig zu nutzen und Austräge in die Umwelt auszuschließen wird ein großflächiger Anbau durchgeführt. Entlang des Gefälles erfolgt eine Staffelung der Kultursysteme nach Wasserstresstoleranz.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AUD Analytik- und Umweltdienstleistungs GmbH durchgeführt. Die direkte und indirekte Einleitung salzhaltiger Wässer in die Vorflut stellt eine erhebliche ökologische Beeinträchtigung der Oberflächengewässer dar und führt in Folge dessen zu einer zunehmenden Grundwasser- und Bodenversalzung. Dies wiederum zieht eine ganze Reihe weiterer Probleme, wie z.B. die Beeinträchtigung der Trinkwassergewinnung aus den oberflächennahen Grundwasserleitern, nach sich. Das Konsortium beabsichtigt deshalb Thermalwassermanagementkonzept zu entwickeln, das es den Nutzern geothermalen Wassers erlaubt, ihren Energiebedarf zu senken, den Restenergiebedarf weitestgehend durch regenerative Energien zu decken und den Schadstoff-Output auf kostengünstige Weise zu minimieren. Dieses Software-basiertes Entscheidungsunterstützungssystem auf der Basis eines Ökobilanzmodells soll die Berechnung standortspezifischer und variantenabhängiger Wärmestrom-, Stoffstrom-, Energie- und Wirtschaftlichkeitsbilanzen ermöglichen. Arbeitsteilung 3 spezialisierter Firmen und einer Hochschule mit folgenden Schwerpunkten: 1. Recherche aller relevanter Daten, 2. Datenauswertung und Modellvorbereitung, 3. Erarbeitung des Konzeptes zum umweltgerechten Kreislaufmanagement salzhaltiger Wässer, 4. , Durchführung und Auswertung Projekt -begleitender Versuche (Laborversuche, Freilandtests, Ökologisch-ökonomisches Bilanzmodell) und 5. Präsentation/Dokumentation der Ergebnisse. Arbeitsplan mit Meilensteinen, die auf den vierteljährlichen Projekttreffen (Pflichtenhefte) abgeglichen werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 65 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 62 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 2 |
| offen | 63 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 64 |
| Englisch | 12 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 1 |
| Dokument | 1 |
| Keine | 52 |
| Webseite | 12 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 65 |
| Lebewesen & Lebensräume | 65 |
| Luft | 65 |
| Mensch & Umwelt | 65 |
| Wasser | 65 |
| Weitere | 65 |