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ZFMK Coleoptera collection

The beetle collection of the Leibniz Institute for the Analysis of Biodiversity Change - Museum Koenig Bonn comprises about 2.5 million specimens and includes a number of larger and smaller collections. Among the more important are the Rhineland collection founded by F. Rüschkamp and extended by the AG Rheinischer Koleopterologen (Wagner 2007), the collection of myrmeco- and termitophile beetles of A. Reichensperger (or at least a part of it - although mentioned in Horn et al. (1990) that it was destroyed during World War II), and a part of the collection R. Oberthür, acquired by the Museum in 1956. Moreover, the collection has grown by expeditions of museum staff, such as those of H. Roer, who was for long time (1963-1991) curator of Coleoptera (Schmitt 2003), and of J. Klapperich, employed as Coleoptera technician from 1935 to 1952 at the museum (Lucht 1988). Klapperich collected during this time much in Fujian (China) and other regions and after his membership to the institute the museum acquired still much of his material (e.g. from Afghanistan). Consequently, many other museums house material of Klapperich, e.g. the National Museum in Prague, the Hungarian Natural History Museum, Budapest and the Staatliche Museum für Naturkunde, Karlsruhe. After Klapperich died 1987 the rest of the material of Klapperich collection was bought by the Staatliches Museum für Naturkunde, Stuttgart (Schmitt 2007). In the recent years additional material has been accumulated from research projects in Eastern Africa mainly through the activities of T. Wagner. Recent accessions comprise material from South Africa, Arunachal Pradesh, and Laos (Scarabaeidae, Chrysomelidae)

Geographien im Ausbau von (Klein-) Wasserkraft in ausgwählten transnationalen Einzugsgebieten Chinas (Yunnan und Xinjiang) - Eine vergleichende Analyse auf Basis des Wasser-Energie-Umwelt Nexus

Seit dem neuen Jahrtausend wächst der globale Hydroenergieausbau schneller als jemals zuvor. Die südwestchinesische Provinz Yunnan, mittlerweile einer der weltgrößten Erzeuger von Wasserkraft (HP), spielt hierbei eine herausragende Rolle. Allein zwischen 2000 und 2016 stieg hier die installierte Hydrokapazität von 2,5 auf 59GW. Während die Großprojekte an Yunnans drei Hauptflüssen (Mekong, Nu und Yangtse) relativ bekannt sind, ergeben Yunnans fünf grenzüberschreitende Einzugsgebiete (EG) eine große 'terra incognita'. Doch hier gibt es fast Tausend unbekannter HP-Projekte (grösser als 1MW; 2016: 22,4GW). Der diesbezüglich gravierende Informations- und Datenmangel hat massive Auswirkungen auf unser Verständnis der komplexen ökologischen, geopolitischen und sozio-ökonomischen Implikationen der oft als 'grüne Energie' bezeichneten Kleinwasserkraft (SHP). Das ist umso gravierender, da Yunnan einen der globalen Biodiversitäts-Hotspots darstellt. In einem Vorgängerprojekt habe ich die beiden transnationalen EG des Nu und Ayeyarwady untersucht. Beide gehören global zu den wenigen Flüssen die am Hauptlauf noch unverbaut sind. Obwohl über beide EG fast nichts bekannt ist, konnten über 370 größere HP-Projekte identifiziert werden. Auf Grundlage des Powershed-Ansatzes wurden die vielfältigen Wechselwirkungen zwischen dem massiven HP-ausbau und dem Wasser-Energie-Umwelt (WEU) Nexus untersucht sowie Ursachen und Auswirkungen einer Überentwicklung identifiziert und beschrieben. Auf Grundlage dieser Arbeiten, v.a. des WEU-Nexus, plane ich eine vergleichende Analyse von Yunnans fünf transnationalen EG. Das Projekt wird Yunnans Datengrundlage massiv verbessern (inkl. der Erstellung interaktiver Karten), es wird aber auch das Verständnis von Überentwicklung, Umweltauswirkungen und nachhaltigen Entwicklungspfaden im HP-ausbau verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen drei Teilgebiete vertiefend analysiert und bewertet werden (1) Vergleich der lokalen SHP-Implementierung sowie Aufnahme einer umfassenden Datenbank aller HP-projekte, inkl. Geovisualisierung; (2) Untersuchung der raum-zeitlichen Wechselwirkungen innerhalb des Wasser-Energie Nexus bzw. des Paradigmas von Erzeugung-Verbrauch-Imp/Exp; sowie (3) Untersuchung und Quantifizierung des Wasser-Umwelt Nexus. Das betrifft sowohl die Analyse kumulativer biophysikalischer Implikationen (z.B. Fisch-Sampling, DOC-Analysen) als auch indirekte ökologische Auswirkungen des rapiden parallelen Ausbaus energieintensiver Industrien. In einem ergänzenden Modul soll der Ansatz auf Xinjiangs (NW-China) drei transnationale EG übertragen werden, die ebenfalls ein massiver HP-ausbau kennzeichnet. Außerdem ist Xinjiang Chinas schnellst wachsender Stromerzeuger, weist aber einen völlig anderen geographischen Kontext auf. Deshalb sollen v.a. Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Nexus-Interaktionen herausgearbeitet werden. Außerdem soll die HP-Datenbasis auf dem gesamte tibet. Plateau erfasst und interaktiv geovisualisiert

Topoklimatische Steuerung und nicht-lineare Dynamik der Klimawandelresonanz von Gletschern in Hochasien (TopoCliF)

Die Gletscher Hochasiens, existentielle Ressource der Wasserversorgung von über einer Milliarde Menschen, reagieren ausgesprochen heterogen auf den Klimawandel. Die zugrunde liegenden Wirkmuster, Steuerungsfaktoren und Sensitivitäten sind jedoch bisher nur lückenhaft verstanden. Jüngste Studien zeigen die besondere Bedeutung topoklimatischer Effekte auf der Skale einzelner Täler und Höhenzüge, die auch ein großes Potential zu nicht-linearer Abschmelzdynamik implizieren. Zur Analyse dieser mesoskaligen Phänomene fehlen aber bislang adäquate Werkzeuge, die die big-data-kritische Datenlücke zwischen großräumigen Fernerkundungs- und feldbasierten Detailstudien schließen können. Die Höhe der Gletschergleichgewichtslinie (ELA) integriert alle am Gletscher wirkenden topographischen und klimatischen Faktoren und ist daher als Indikator eben dieser topoklimatischen Phänomene bestens geeignet. Im beantragten Projekt soll ein neuartiges Fernerkundungsverfahren für ganz Hochasien angewendet werden, das eigens entwickelt wurde, um für ganze Orogene Datensätze der ELA und multitemporaler ELA-Änderungen in präzedenzlos hoher Auflösung zu generieren. Durch ein künstliches neurales Netz werden dann die räumlichen Muster und ihnen zugrunde liegende Beziehungen im regional heterogenen Zusammenwirken klimatischer (Globalstrahlung, Temperatur, Niederschlag, Wind, etc.; aus Daten der High Asia Refined analysis, HAR) und topographischer (Exposition, Hangneigung, Gipfelhöhe, etc.; aus digitalen Geländemodellen, DGM) Faktoren zur Steuerung der ELAs in Hochasien aufgeschlüsselt. An für Teilräume repräsentativen Benchmark-Settings mit besonders guter Datensituation werden die steuernden Prozesse am Gletscher durch numerische Modellierung der Energie- und Massenbilanzen (MB) im Detail untersucht. Auf Basis der resultierenden MB-Daten wird zusätzlich die Sensitivität der MBs zu monatlichen Anomalien in Temperatur und Niederschlag (aus HAR) modelliert. Vorstudien zeigen, dass Verebnungsflächen in den Akkumulationsgebieten der Gletscher großes Potential zu nicht-linearer Abschmelzdynamik bei weiterem ELA-Anstieg bergen. Größe und Topographie dieser Verebnungen werden durch DGM-basierte GIS-Analysen für Gletscher ganz Hochasiens quantifiziert. Zur Identifizierung der zugehörigen Kipppunkte (ELA, ab der eine spezifische Verebnungsfläche zu Ablationsgebiet wird) werden jeweils aus Hochflächentopographie und ELA-Daten die verbleibenden Pufferhöhen berechnet. Die diesen Pufferhöhen entsprechenden Temperaturzu- oder Niederschlagsabnahmen werden auf Basis der zuvor erhobenen Sensitivitätsdaten abgeschätzt und die verbleibende Zeit zur Überschreitung der Kipppunkte für verschiedene Szenarien anthropogenen Klimawandels ermittelt. Die Resultate dieses interdisziplinär-polymethodischen Ansatzes werden erstmals eine Entschlüsselung der topoklimatischen Steuerung der Klimawandelresonanz von Gletschern in Hochasien und ihrer Potentiale zu nicht-linearer Abschmelzdynamik ermöglichen.

Antibiotikaresistenz in der Umwelt

Einzelvorhaben: UniSwapHD - Unified swappable battery for heavy duty commercial vehicles

Model Output Statistics for TIANJIN (54527)

DWD’s fully automatic MOSMIX product optimizes and interprets the forecast calculations of the NWP models ICON (DWD) and IFS (ECMWF), combines these and calculates statistically optimized weather forecasts in terms of point forecasts (PFCs). Thus, statistically corrected, updated forecasts for the next ten days are calculated for about 5400 locations around the world. Most forecasting locations are spread over Germany and Europe. MOSMIX forecasts (PFCs) include nearly all common meteorological parameters measured by weather stations. For further information please refer to: [in German: https://www.dwd.de/DE/leistungen/met_verfahren_mosmix/met_verfahren_mosmix.html ] [in English: https://www.dwd.de/EN/ourservices/met_application_mosmix/met_application_mosmix.html ]

Model Output Statistics for QINGDAO (54857)

DWD’s fully automatic MOSMIX product optimizes and interprets the forecast calculations of the NWP models ICON (DWD) and IFS (ECMWF), combines these and calculates statistically optimized weather forecasts in terms of point forecasts (PFCs). Thus, statistically corrected, updated forecasts for the next ten days are calculated for about 5400 locations around the world. Most forecasting locations are spread over Germany and Europe. MOSMIX forecasts (PFCs) include nearly all common meteorological parameters measured by weather stations. For further information please refer to: [in German: https://www.dwd.de/DE/leistungen/met_verfahren_mosmix/met_verfahren_mosmix.html ] [in English: https://www.dwd.de/EN/ourservices/met_application_mosmix/met_application_mosmix.html ]

Charakterisierung eines hypovirulenten Chrysovirus aus Fusarium graminearum: Prozessierung der viralen Proteine, Replikation und Infektion

Das Isolat Fusarium graminearum China 9 (Fg-ch9) zeigt nach Infektion auf Weizen und Mais gegenüber anderen Isolaten, wie dem Wildtyp Fg-PH1, eine verringerte Virulenz. Dieses Phänomen der Hypovirulenz ist von einigen filamentösen phytopathogenen Pilzen beschrieben worden und wird durch Mykoviren verschiedener Genera verursacht. Auch aus dem Fg-ch9 konnte ein isometrisches 35 bis 40 nm Mykovirus isoliert werden (V-ch9), dessen Sequenz eine hohe Ähnlichkeit mit Chrysoviren (Familie Chrysoviridae) aufweist. Das Genom dieses Mykovirus ist auf fünf dsRNAs verteilt, auf welchem jeweils ein Offenes Leseraster (ORF) für Proteine zwischen 79 und 127 kDa kodiert. Das 127 kDa Protein des ORF von RNA 1 kodiert für die RNA-abhängige RNA Polymerase, welche Bestandteil des Partikels ist. Die Translationsprodukte der ORFs von RNA 2 und RNA 3 bilden als prozessierte Derivate das Kapsid. Das Translationsprodukt von RNA 5 ist nicht Bestandteil des Partikels und weist Zink-Finger Motive auf. Für dieses Protein wurde die Fähigkeit zur Suppression von gene silencing nachgewiesen. Ob das Translationsprodukt von RNA 4 prozessiert wird und welche Funktion es hat, ist gegenwärtig unklar. Das Interesse an Mykoviren ist erst in den letzten Jahren gestiegen, so dass die Replikation und Interaktionen zwischen Pilz und Virus wenig erforscht sind. Nach der Sequenzierung und Klonierung der viralen RNAs des V-ch9 und ersten Analysen zur Funktion der von den ORFs exprimierten Proteine und deren Prozessierung sollen deswegen im nächsten Schritt die Prozessierung sowie das zeitliche Auftreten während der Replikation genauer untersucht werden. Aus diesen Daten können möglicherweise Rückschlüsse auf deren Funktion(en) gezogen werden. Die genaue Analyse der Funktion muss dann in einem weiteren Schritt mit Hilfe der Reversen Genetik analysiert werden. Da dsRNA Viren für ihre Replikation ihre RNA-abhängige RNA Polymerase und eine schützende Hülle benötigen, ist für das V-ch9 und alle anderen dsRNA Mykoviren die Reverse Genetik zwar prinzipiell möglich, jedoch ungleich aufwändiger als für ssRNA Viren, bei denen eine virale RNA infektiös ist. Neben dem System an sich fehlen für das Virus aus Fg-ch9 eine einfache Methode der Infektion und ein Wirt, in dem das Virus stabil repliziert. Hier sollen über die Testung der Infektion über Anastomosen und die Etablierung eines geeigneten Wirtes für die Replikation über Eliminierung des Virus aus Fg-ch9 bzw. Modifikation eines Laborstammes von F. graminearum weitere Voraussetzungen für das Etablieren eines Systems zur Reversen Genetik geschaffen werden.Bei Kenntnis der Replikation und Kenntnis der Funktion der viralen Proteine können Konzepte für den Einsatz der Hypovirulenz in der Praxis entwickelt werden.

Vergleich des Fallouts durch oberirdische Kernwaffentests, den Reaktorunfall in Tschornobyl und den Reaktorunfall in Fukushima

Vergleich des Fallouts durch oberirdische Kernwaffentests, den Reaktorunfall in Tschornobyl und den Reaktorunfall in Fukushima Bei oberirdischen Kernwaffentests und Reaktorunfällen gelangen radioaktive Stoffe in die Atmosphäre. Dieses radioaktive Material kann sich z.B. durch Niederschlag auf der Erde ablagern (sogenannter Fallout ). In Europa führten nur die oberirdischen Kernwaffentests in den 1950er und 1960er Jahren und der Reaktorunfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) zu nennenswerten Strahlenbelastungen. Der Reaktorunfall von Fukushima (Japan) hingegen bedeutete für Europa keine nennenswerte Strahlenbelastung. Bei oberirdischen Kernwaffentests und Reaktorunfällen gelangen radioaktive Stoffe in die Atmosphäre. Dieses radioaktive Material kann sich z.B. durch Niederschlag auf der Erde ablagern (sogenannter Fallout ). Oberirdische Kernwaffentests Aufgrund oberirdischer Kernwaffentests gelangten vor allem die radioaktiven Stoffe Cäsium-137 und Strontium-90 in die Atmosphäre, aber auch Plutonium -239. Sie wurden weltweit verbreitet, gelangten damit auch nach Deutschland und führten zu einer erhöhten Strahlenbelastung der Bevölkerung. Durch Niederschläge wurden die radioaktiven Spaltprodukte aus der Atmosphäre ausgewaschen (" Fallout ") und auf dem Boden abgelagert. Von hier aus gelangten sie über die Nahrung in den menschlichen Körper. Im Jahr 1963 schlossen die Sowjetunion, die USA und das Vereinigte Königreich ein Abkommen zum Stopp der Atombombentests in der Atmosphäre, im Weltraum und im Wasser und führten keine weiteren Tests in der Atmosphäre mehr durch. Zahlreiche Staaten unterzeichneten ebenfalls diesen Vertrag (Frankreich und China unterzeichneten den Vertrag nicht und führten bis 1974 bzw. 1980 weiterhin atmosphärische Atombombentests durch). Das Abkommen führte in den Folgejahren zu einer deutlichen Abnahme der Strahlenbelastung. Zusätzliche Strahlenbelastung durch die Kernwaffentests Die gesamte zusätzliche Strahlenbelastung (Lebenszeitdosis) durch atmosphärische Kernwaffentests für eine Person auf der Nordhalbkugel der Erde wird mit durchschnittlich etwa 4,4 Millisievert abgeschätzt. Die höchste zusätzliche Strahlenbelastung aufgrund des Fallouts der oberirdischen Kernwaffentests trat in den Jahren 1963 bis etwa 1967 auf. Die wenigen Studien zu den gesundheitlichen Auswirkungen der Kernwaffentests zeigen keine negativen Folgen Zu den möglichen Auswirkungen der oberirdischen Kernwaffentests gibt es kaum epidemiologische Untersuchungen. In einer Studie  aus dem Jahr 2010 wurde untersucht, ob sich bei der Leukämie im Kindesalter ein signifikanter Effekt der erhöhten Strahlenbelastung aufgrund der Kernwaffentests feststellen lässt. Dies war nicht der Fall. Da der sich in der Entwicklung befindliche kindliche Organismus besonders empfindlich gegenüber einer Strahlenbelastung ist, ist dieses Ergebnis ein Hinweis darauf, dass auch bei Erwachsenen, die sich nicht in unmittelbarer Nähe der Testgelände aufhielten, keine gesundheitlichen Folgen der Kernwaffentests nachweisbar sein werden. Insbesondere zeigten sich auch keine Unterschiede zwischen der südlichen und der nördlichen Erdhalbkugel. Auf der nördlichen Erdhalbkugel war die zusätzliche Strahlenbelastung durch die oberirdischen Kernwaffentests höher als auf der südlichen Erdhalbkugel, demnach hätte am ehesten auf der nördlichen Erdhalbkugel ein erhöhtes Erkrankungsrisiko zu beobachten sein müssen. Reaktorunfall von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) Nach dem Reaktorunfall in Tschornobyl wurden radioaktive Spaltprodukte über die Luft in weite Teile Europas und damit auch nach Deutschland verfrachtet. Dies waren vor allem die radioaktiven Stoffe Jod-131, Cäsium-134 und Cäsium-137 . Strontium-90 wurde in Deutschland praktisch nicht festgestellt. Zusätzliche Strahlenbelastung durch den Unfall von Tschornobyl Die höchste zusätzliche Strahlenbelastung durch den Reaktorunfall von Tschornobyl betrug im ersten Jahr nach der Katastrophe in Deutschland nördlich der Donau etwa 0,1 Millisievert pro Jahr, südlich der Donau 0,3 Millisievert pro Jahr. Epidemiologische Studien zum Krankheitsrisiko durch den Unfall von Tschornobyl Nach dem Reaktorunfall in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) wurden viele epidemiologische Studien durchgeführt mit dem Ziel, ein möglicherweise erhöhtes Krankheitsrisiko aufgrund der zusätzlichen Strahlenbelastung nachzuweisen (siehe auch Broschüre " Der Reaktorunfall 1986 in Tschernobyl "). Bei den Beschäftigten und Einsatzkräften, die an den Aufräumarbeiten beteiligt waren und eine relativ hohe Strahlendosis erhalten hatten, wurden teilweise massive gesundheitliche Folgen beobachtet. Bei Personen, die als Kinder und Jugendliche in den am stärksten durch radioaktive Stoffe belasteten Gebieten (Ukraine, Belarus und Teile Russlands) einer Belastung mit Jod-131 ausgesetzt waren, war ein deutlicher Anstieg der Erkrankungen an Schilddrüsenkrebs zu beobachten. Ein erhöhtes Risiko tritt auch heute noch in dieser Personengruppe auf. Für andere Krebs- und Leukämieerkrankungen in diesen Regionen liegen bisher keine belastbaren Daten hinsichtlich eines erhöhten Risikos vor. Es gibt allerdings Hinweise auf ein erhöhtes Leukämierisiko bei den Einsatzkräften und Aufräumarbeitern sowie ein erhöhtes Brustkrebsrisiko bei Frauen in der Ukraine, die erhöhten Strahlenbelastungen ausgesetzt waren. Für Deutschland gibt es bisher keinen Nachweis, dass durch die erhöhte Strahlenbelastung aufgrund des Reaktorunfalls von Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) negative gesundheitliche Effekte verursacht wurden. Insbesondere gibt es in Deutschland keine Hinweise für ein vermehrtes Auftreten von Schilddrüsenkrebs bei Kindern. Es zeigen sich in einzelnen Studien zwar entsprechende Hinweise zur Säuglingssterblichkeit, zur Häufigkeit von Fehlbildungen und von Tumoren bei Kindern oder Erwachsenen. Diese Studien haben aber methodische Schwächen, so dass die Ergebnisse nicht als Nachweis für einen Zusammenhang zwischen Strahlenbelastung und diesen gesundheitlichen Wirkungen zu bewerten sind. Nach der überwiegenden Meinung von Experten sind zusätzliche strahlenbedingte Krebsfälle und andere Erkrankungen durch Tschornobyl zwar denkbar. Vor dem Hintergrund der so genannten spontanen Krebshäufigkeit bzw. der spontanen Raten für andere Erkrankungen einerseits und der in Deutschland vorhandenen natürlichen Strahlenbelastung von 2 bis 3 Millisievert im Jahr andererseits sowie der je nach Erkrankung unterschiedlichen Wirkmechanismen von Strahlung werden sie sich aber mit bestehenden wissenschaftlichen Mitteln praktisch nicht nachweisen lassen. Deutlich niedrigere Strahlenbelastung durch den Unfall in Fukushima Der erste Nachweis radioaktiver Stoffe aus dem Reaktorunfall in Fukushima , die über die Atmosphäre nach Deutschland getragen wurden, erfolgte rund zwei Wochen nach Unfallbeginn. Mit der Messung vom 25. März 2011 wurde von der BfS -Messstation auf dem Schauinsland erstmals Jod-131 gemessen, das auf den Unfall in Fukushima zurückzuführen war. Wegen der sehr großen Entfernung gelangte nur eine sehr geringe Menge an radioaktiven Stoffen nach Deutschland. Dies entspricht nur einem Bruchteil der Menge, die in der Vergangenheit aufgrund der Atomwaffentests und des Unfalls in Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) durch die Luft nach Deutschland getragen wurden. Langfristig keine gesundheitlichen Folgen des Unfalls in Fukushima für Deutschland zu erwarten Da die in Deutschland aufgetretene Strahlenbelastung durch den Unfall in Fukushima sehr weit unter der Belastung durch die Atomwaffentests und den Unfall in Tschornobyl blieb, sind auch langfristig für Deutschland keine negativen gesundheitlichen Auswirkungen zu erwarten. Stand: 12.12.2025

Kooperation mit China

Das BfN pflegt eine langjährige Kooperation mit chinesischen Partnerorganisationen zu verschiedenen naturschutzfachlichen Themen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf dem Austausch zu wissenschaftlichen Projekten und methodischen Ansätzen des Biodiversitätsschutzes, zu nationalen Strategien und der praktischen Umsetzung von Naturschutzprojekten. Ziel der bilateralen Zusammenarbeit ist das gegenseitige voneinander Lernen, die Weiterentwicklung von zielführenden Ansätzen und die Vernetzung von Akteuren. Konkret beinhaltete die Kooperation in den letzten Jahren unter anderem den Austausch zu Biodiversitätsmonitoring, Schutzgebietsmanagement, der ökonomischen Bewertung von Biodiversität und Ökosystemleistungen und dem Konzept der naturbasierten Lösungen.

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