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 ]
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In komplexen Ökosystemen wie tropischen Regenwäldern bietet die Analyse von Umweltgradienten, insbesondere Höhengradienten, die beste Möglichkeit, Muster und Ursachen der Diversität sehr artenreicher Organismengruppen zu verstehen. Die Nachtfalterfamilie Geometridae hat sich als Modellgruppe unter anderem in Untersuchungen in Ecuador sehr bewährt. Nun soll im Rahmen eines renommierten internationalen Projektes (ALAS) in Costa Rica eine neue Studie durchgeführt werden. Hier besteht die weltweit einmalige Möglichkeit, die Diversität der Geometridae entlang eines mehr als 2600 m umfassenden Höhengradienten zu untersuchen und mit anderen Arthropodengruppen sowie Parametern der Vegetation und des Klimas zu korrelieren. Dabei sollen die für Artenreichtum und Artenturnover verantwortlichen Umweltparameter gefunden werden. Messungen der Körpertemperaturen sollen klären, ob es einen unmittelbaren Zusammenhang zwischen der niedrigen Flugtemperatur von Geometriden und ihrer Höhenverbreitung gibt. Zuchten und Fraßexperimente werden zusätzlich wichtige Ergebnisse zur Frage der Spezialisierung tropischer herbivorer Insekten erbringen.
Landschaftsoekologische Bewertung der aktuellen Landnutzungssysteme auf der Basis der agrarklimatologischen Hauptkomponenten zur Erarbeitung alternativer Nutzungs- und Handlungsstrategien.
Der hochdiverse tropische Regenwald weist eine Fülle verschiedener struktureller Parameter auf, die sich je nach Exposition und Meereshöhe graduell oder abrupt ändern. Schichtung, Bestandesarchitektur, Lebensformenanteile (Palmen, Baumfarne, Hochstauden, Epiphyten etc.), Diversitätsgrößen, Durchwurzelung, Nähr- und Spurenelementverteilung ändern sich entlang von Höhengradienten oder auch entsprechend unterschiedlicher Störungsregime. Beispiele dieser Kenngrößen und ihrer Funktion sollen erfasst werden und insbesondere mit dem Auftreten der Baumlücken verknüpft werden. Baumlücken ('gaps') spielen für die Regeneration und damit Erhaltung der hohen Biodiversität und heterogenen Bestandesstruktur in Primärwäldern eine entscheidende Rolle. Wahrscheinlich lässt sich in Primärwäldern ein großer Teil der für jede Art wesentlichen Kennfaktoren, wie Regenerationsdynamik, Keimung, Jungwuchs, Alterspyramide, Zuwachsraten, etc. aus der Baumlückendynamik ableiten. Für Bergregenwälder muß dies allerdings erst noch aufgezeigt werden. Die Einbeziehung verschiedener Störungsursachen rezenter Baumfallücken gibt Hinweise auf mögliche Entwicklungsrichtungen der Waldlücken, also auch auf ihre mögliche weitere Sukzession. Je nach Artenzahl an vorkommenden Baumarten sind vergleichende Untersuchungstransekte notwendig, die in Ecuador einerseits, in Costa Rica andererseits zur Verfügung stehen und damit ideale Vergleichsmöglichkeiten bieten.
Die Auswirkungen von Klimavariabilität und Landbedeckungsänderungen auf die Vernetzung im Boden-Pflanzen-Atmosphären-Kontinuum (SPAC) und auf die ökohydrologische Wasserspeicherung und -verteilung sind nur unzureichend bekannt. Dieses begrenzte Verständnis ist das Ergebnis komplizierter Messungen und ungeeigneter Modellierungstechniken. Dies gilt insbesondere für die komplexen klimatischen und landschaftlichen Gegebenheiten Costa Ricas und ähnlicher tropischer Entwicklungsregionen, die unter dem akuten Druck des globalen Wandels stehen. Wir wollen diese Wissenslücke beheben, indem wir einen gekoppelten, tracergestützten atmosphärisch-ökohydrologischen Modellierungsrahmen entwickeln, um zu bewerten, wie sich veränderte klimatische Bedingungen, Feuchtigkeitsquellen und Landbedeckungsänderungen auf die hydrologische Reaktion in Form von Verdunstungs-, Transpirations- und Abflussflüssen sowie auf die Grundwasserneubildung in einem großen, strategisch wichtigen Einzugsgebiet in Costa Rica auswirken (was Untersuchungen auf mehreren Ebenen ermöglicht). Dieses Projekt zielt darauf ab, zu verstehen, wie klimatische Variabilität und Veränderungen der Landbedeckung die ökohydrologische Wasserverteilung im SPAC beeinflussen und wie sich Prozesse auf lokaler Ebene auf größere Skalen in tropischen Regionen auswirken können. Das vorgestellte neuartige gekoppelte Modellsystem wird die Quantifizierung großräumiger, historischer Landbedeckungsveränderungen und ihre Auswirkungen auf die Wasserverteilung in einem tropischen Testeinzugsgebiet ermöglichen, das über eine Vielzahl bereits vorhandener hydrometeorologischer und Isotopendaten verfügt. Konkret werden wir uns mit den folgenden zwei Forschungsfragen befassen, die sich direkt auf zwei Arbeitsabschnitte beziehen: i) Können wir die ökohydrologische Aufteilung und die Rückkopplungen in einem großen (>1000km2) feuchten tropischen Einzugsgebiet mit Hilfe von Isotopenmessungen innerhalb eines gekoppelten, prozessbasierten ökohydrologischen und regionalen Klimamodellierungsrahmens besser charakterisieren und quantifizieren? ii) Wie werden sich Veränderungen der Landbedeckung (z.B. von Tieflandwäldern zu Ananas-Monokulturen) auf die ökohydrologische Aufteilung auswirken, und wie wird dies die Niederschlagsmuster, die Temperatur, den rückgeführten Feuchtigkeitstransport und die Wasserverfügbarkeit in den feuchten Tropen beeinflussen? Dieses Projekt, das gemeinsam von einem international renommierten Team geleitet wird, hat das Potenzial, unser Wissen darüber zu erweitern, wie das SPAC auf hydrologische Extremsituationen in den feuchten Tropen Zentralamerikas reagiert, um die Resilienz und Regenerationsfähigkeit von Wasserressourcensystemen auf Stressfaktoren wie Dürren zu bewerten.
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.
Zur Untersuchung von morphologisch-anatomischen Eigenschaften sollen detaillierte Untersuchungen auf 150-3200 m in Bergregenwäldern in Costa Rica durchgeführt werden. Zur Erfassung der Verbreitung von Pteridophytengemeinschaften werden entlang eines Höhentransektes in Abständen von 100 Höhenmetern in unterschiedlichen Habitaten (zonale Wälder, Bachschluchten, Gratlagen, offene Standorte) insgesamt 200 Aufnahmen von 20 x 20 m2 erstellt, in denen die Pteriodphytenindividuen und Deckung, Substrat und das strukturelle Vegetationsbild aufgenommen wird. Die mikroklimatische Differenzierung wird durch Messung der Luftfeuchte und Temperatur in vier Höhenstufen in den unterschiedlichen Habitaten charakterisiert. Die morphologisch-anatomischen Eigenschaften der gefundenen Pteridophytenarten werden bei der Feldarbeit sowie anschließend durch Arbeit an dem gesammelten Herbarmaterial erfasst. Die Zusammensetzung der Pteridophytengesellschaften und ihre ökologischen Ansprüche sollen in Relation zu den abiotischen Faktoren sowie in Bezug auf die morphologisch-anatomischen Eigenschaften der Arten analysiert und mit bereits existierenden Transektuntersuchungen in Bolivien und Borneo verglichen werden.
In naher Zukunft wird der Holzbedarf in den Tropen vor allem aus bereits genutzten Naturwäldern sowie aus Sekundärwäldern nach landwirtschaftlicher Nutzung gedeckt werden müssen. Sukzessionsdynamische Prozesse im Hinblick auf die Rolle vegetativer Verjüngung sowie die Wuchsdynamik und das Nutzungspotential dieser anthropogen beeinflussten Wälder ist bislang nur unzureichend untersucht worden. Anhand unausgewerteter Datensätze aus Paraguay, Venezuela und Costa Rica konnte gezeigt werden, dass neben Kernwüchsen, vegetative Verjüngung in Form von Wurzelbrut und Stockausschlägen eine bedeutende Rolle bei der Wiederbewaldung spielt. Mit Hilfe der prozessorientierten Waldwachstumsmodelle FORMIND2.0 und FORMIX3-Q wurde die Wuchsdynamik, das Nutzungspotential und die Artenzusammensetzung von genutzten Naturwäldern und Sekundärwäldern bei unterschiedlichen Nutzungszyklen und Nutzungsmethoden unter fragmentierten und nicht-fragmentierten Bedingungen dargestellt. Nur bei bestandesschonenden Nutzungen und einer Verlängerung der Nutzungszyklen auf 60 Jahre wären nachhaltige Holzerträge zu erwarten. Die simulierten Sekundärwälder akkumulieren nur geringe nutzbare Volumina in überschaubaren Zeiträumen, so dass waldbauliche Pflegemaßnahmenzur Ertragssteigerung erforderlich wären. Die Waldmodellierungsprojekte wurden zusammen mit Dr. habil. Andreas Huth und Dr. Peter Köhler von der Universität Kassel durchgeführt. Im Rahmen eines Forschungsaufenthaltes auf Barro Colorado Island, Panama, wurden wichtige Referenzdaten und Zusatzinformationen für die genannten Projekte gesammelt. Anhand von Fallbeispielen wurde in zwei Übersichtsartikeln der Frage nachgegangen, unter welchen ökologischen, waldbaulichen, forstpolitischen und sozioökonomischen Rahmenbedingungen genutzte Naturwälder und Sekundärwälder nachhaltig bewirtschaftet werden können. Forschungsaufenthalte in Venezuela /Universidad de Los Andes, Merida; Forstreserven der westlichen Llanos) und Costa Rica (Centro Agronomico Tropical de Investigacion e Ensenanza; GTZ-COSEFORMA in der Region Huetar Norte) dienten der Sammlung von Informationen zu den genannten Übersichtsartikeln.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 99 |
| Land | 10 |
| Wissenschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 91 |
| Lehrmaterial | 1 |
| Text | 3 |
| unbekannt | 7 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 7 |
| offen | 93 |
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| Language | Count |
|---|---|
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 79 |
| Lebewesen und Lebensräume | 97 |
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| Mensch und Umwelt | 104 |
| Wasser | 58 |
| Weitere | 104 |