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Monsoonal variations and climate change during the late Holocene derived from tree rings and glacier fluctuations

Das Projekt "Monsoonal variations and climate change during the late Holocene derived from tree rings and glacier fluctuations" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Geographie durchgeführt.

Umwelt- und Klimaarchive der südlichen Anden: Ein Schlüssel zum Verständnis globaler Einflüsse

Das Projekt "Umwelt- und Klimaarchive der südlichen Anden: Ein Schlüssel zum Verständnis globaler Einflüsse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Waldwachstum, Abteilung Waldwachstum durchgeführt. Es werden verschiedene Umwelt- und Klimaarchive im Hinblick auf deren Eignung zur Rekonstruktion postglazialer Klimabedingungen im Gebiet der südlichen Anden untersucht. Neben dendroökologischen Analysen von Jahrringsequenzen werden Seesediment- und Torfarchive untersucht. Entlang eines Ost-West-Transektes in den südlichsten Andenausläufern Chiles wurden Stammscheiben von Pilgerodendrum uviferum, Nothofagus betuloides, N. antarctica and N. pumilio gewonnen. Diese werden in den Messlabors des Institut für Waldwachstum präpariert, vermessen und analysiert. Das Institut für Waldwachstum wirkt bei der statistischen Analyse der Dendrozeitreihen mit.

Stabile Isotope in Baeumen als Klima- und Stressindikatoren

Das Projekt "Stabile Isotope in Baeumen als Klima- und Stressindikatoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bern, Physikalisches Institut, Abteilung für Klima- und Umweltphysik durchgeführt. Das Projekt hat die folgenden zwei eng verwandten Ziele: Einerseits sollen Kohlenstoff- und Sauerstoff-Isotopenmessungen als diagnostische Hilfsmittel zur Untersuchung der Auswirkungen von Klima- und Umweltveraenderungen auf Pflanzen, insbesondere Baeume, eingesetzt werden. Andererseits sollen die Grundlagen verbessert werden fuer die Rekonstruktion von Klimaparametern mit Hilfe von Isotopenmessungen an Jahresringen von Baeumen, und diese Methode soll auf einzelne ausgewaehlte Zeitfenster angewendet werden. Wir erhoffen uns aus Isotopenanalysen Hinweise auf den Zusammenhang zwischen Wetterextremen und Anomalien im Jahresring-Zuwachs ('Weiserjahre'). Die Problemstellung macht ein interdisziplinaeres Vorgehen notwendig, wobei Fachwissen und Methoden aus Physik, Pflanzenphysiologie und Oekologie (im engeren Sinn) miteinbezogen werden.

Wachstumsforschung in den Subtropen und Tropen

Das Projekt "Wachstumsforschung in den Subtropen und Tropen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Waldwachstum, Abteilung Waldwachstum durchgeführt. Die in den äquatornahen Bereichen der Tropen innerhalb des ganzen Jahres relativ gleichbleibenden Lufttemperaturen veranlassten viele Wissenschaftler dazu, zu glauben, dass die Jahrringforschung in den gesamten Tropen nicht bzw. nur sehr schwer möglich ist. Sie gingen von einem kontinuierlichen Wachstum der Bäume und infolgedessen von einem Nichtvorhandensein von Jahrringen aus. In den letzten Jahren gelang es jedoch verschiedenen Wissenschaftlern die Existenz von Jahrringen und Zuwachszonen anderer Periodizität in tropischen Hölzern nachzuweisen. Somit konnten die bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts erbrachten Ergebnisse früher Pioniere auf dem Gebiet der Jahrringforschung bestätigt werden. Zuwachszonen in tropischen Hölzern entstehen dann, wenn die kambiale Aktivität aufgrund ungünstiger Wuchsbedingungen reduziert wird oder zum erliegen kommt. Als Ursache können hier die Trockenphasen in Gebieten mit Trockenzeiten sowie die submerse Phase in periodisch überschwemmten Gebieten genannt werden. Die Periodizität des Wachstums tropischer Bäume zu erkennen und zu verstehen, ist eine wichtige Voraussetzung für die Beantwortung vieler Fragen zu Zustand und Entwicklung der tropischen Wälder. Nur mit diesem Wissen und durch die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Umwelt und Wachstum können ökologische Fragestellungen angegangen, Fragen bezüglich der nachhaltigen Bewirtschaftung tropischer Waldökosysteme geklärt und auch die gerade in jüngster Zeit an Bedeutung gewinnenden Aspekte der Bedeutung der tropischen Wälder für das globale Klimageschehen ausreichend genau beantwortet werden. Das Institut für Waldwachstum erforscht in Zusammenarbeit mit Partnern an der Universidade Federal de Santa Maria (Brasilien) das Wachstum verschiedener wertvoller heimischer Baumarten aus Rio Grande do Sul (Brasilien). Es werden Ansätze zur nachhaltigen Bewirtschaftung naturnaher Wälder hergeleitet. Das Institut für Waldwachstum hat darüber hinaus das Ziel, für tropische Bäume geeignete Analysemethoden zu schaffen, mit deren Hilfe auch große Stichproben weitestgehend automatisiert analysiert werden können. In diesem Zusammenhang besteht eine enge Kooperation in Forschung und Lehre mit Dr. Martin Worbes, Universität Göttingen.

Bestimmung von Naehr- und Schadelementen in den Feinwurzeln, Jahresringen und Nadeln bzw. Blaettern von Tannen, Fichten und Buchen aus Waldschadensgebieten

Das Projekt "Bestimmung von Naehr- und Schadelementen in den Feinwurzeln, Jahresringen und Nadeln bzw. Blaettern von Tannen, Fichten und Buchen aus Waldschadensgebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH durchgeführt. Zur Aufklaerung von primaeren Einfluessen auf die Erkrankung von Nadel- und Laubbaeumen werden am Ordinariat fuer Holzbiologie der Universitaet Hamburg und am Institut fuer Physik, Forschungszentrum GKSS Geesthacht, Elementanalysen von Bodenloesungen sowie von Feinwurzeln, Holz und Nadeln durchgefuehrt. Die Analysen erfolgen mit einer ICP-OES- und einer TRFA-Apparatur.

Klimageschichte Süddeutschlands seit dem Jahr 1000

Das Projekt "Klimageschichte Süddeutschlands seit dem Jahr 1000" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Geographie durchgeführt. Die Würzburger Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Rekonstruktion und Ausarbeitung quantitativer historischer Klimazeitreihen seit dem Jahr 1000 in Bayern und Mitteleuropa. Aufgrund der Quellensituation und den räumlichen Ausprägungen des Klimas wurden in die Forschungsarbeiten auch Regionen außerhalb Bayerns einbezogen. Der Kernbereich der Forschungsarbeiten setzt sich aus den schriftlichen Quellen zusammen, die nur durch umfassende und aufwendige Archivrecherchen akquiriert werden können. Besonders Augenmerk betrifft deren Verläßlichkeit. Aus diesem Grunde wurde in den eigenen Arbeiten stets besonderer Wert auf eine umfassende und originäre Quellenrecherche und die entsprechende quellenkritische Bearbeitung gelegt, in die hermeneutische Prinzipien einfließen. Um eine Absicherung wurden auch Daten aus Naturarchiven, insbesondere Dendrodaten, in die Analysen miteinbezogen. Das angewandte Methodenspektrum ist sehr breit, hängt aber letzten Endes von der Struktur und der zeitlichen Auflösung der Daten selbst ab. Aus dem breiten Methodenspektrum wurde im vorliegenden Beitrag auf die Ableitung von Indizes zurückgegriffen, wobei zunächst ungewichtete Dezennienwerte für den Zeitraum bis 1500, dann aber gewichtete monatliche Indizes gebildet wurden. Für beide Ansätze konnten Quantifizierungen vorgenommen werden. Die Ausarbeitungen und Ergebnisse machen deutlich, welch vergleichsweise starken Veränderungen das mitteleuropäische Klimageschehen in den letzten 1000 Jahren unterworfen war. Diese Veränderlichkeit muß in alle Prognosen mit einbezogen werden, stellt sie doch den natürlichen Hintergrund für die diskutierten anthropogenen Veränderungen dar. Dies geschieht in einem noch viel zu geringen Umfang. Nach den vorgelegten Ausarbeitungen liegen die Wintertemperaturen in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts auffallend hoch. Eine vergleichbare Phase hat es in den letzten 1000 Jahren nicht gegeben. Andererseits traten in historischer Zeit klimatische und witterungsklimatische Entwicklungen auf, die wir seit Beginn der amtlichen Klimabeobachtung nicht kennen. Diese könnten in genau der gleichen Art und Weise auch heute wieder auftreten.

Rekonstruktion der Benadelung von Fichten anhand der Nadelspuren im Stamm

Das Projekt "Rekonstruktion der Benadelung von Fichten anhand der Nadelspuren im Stamm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Holzbiologie und Institut für Holzbiologie und Holzschutz der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Die Aussagefaehigkeit der europaweit jaehrlich durchgefuehrten Waldzustandserfassungen anhand visueller Merkmale (Benadelungsgrad, Nadelverfaerbung) wird immer wieder in Frage gestellt, da die Dynamik der 'normalen' Benadelung von gesunden Nadelbaeumen unbekannt sei. Am Ordinariat fuer Holzbiologie der Universitaet Hamburg wird seit 1992 - in Anlehnung an ein fuer Kiefer am Finnischen Forstforschungsinstitut in Rovaniemi entwickeltes Verfahren - ueber die Moeglichkeit gearbeitet, die Benadelung von Fichten bis zu 100 Jahren zurueck zu rekonstruieren. Dieses sog. Nadelspurverfahren beruht darauf, dass jede Nadel mit dem Leitungssystem des Stammes bzw. Astes ueber eine Nadelspur verbunden ist, die mit dem jaehrlichen Dickenwachstum so lange mitwaechst bis die Nadel abfaellt. Auf der Tangentialflaeche des Holzes sind die Nadelspuren als Punkte sichtbar. Verfolgt man eine Nadelspur vom Mark nach aussen, so laesst sich anhand der Anzahl der durchdrungenen Jahrringe das Alter der Nadel bestimmen. Die Untersuchungen erfolgen an fuenf ca. 120jaehrigen Fichten aus dem Elbequellgebiet im tschechischen Riesengebirge. Dort sind in den 80er Jahren deutliche, durch Luftschadstoffe verursachte Waldschaeden aufgetreten. In den letzten ca. 120 Jahren lag das Nadelalter im Mittel bei 6,5 Jahren mit Extremwerten bei einzelnen Baeumen von 3 bzw. 10 Jahren. Nachdem das Verfahren zur Anwendungsreife gebracht worden ist, bleibt zu pruefen, inwieweit die lang- und kurzwelligen Veraenderungen der Benadelung auf endogene und exogene Faktoren (Witterung, Insekten, Schadstoffe) zurueckzufuehren sind.

Zuwachs und Klima

Das Projekt "Zuwachs und Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Der jaehrliche Zuwachs eines Baumes wird durch eine Vielzahl von sich gegenseitig ueberlagernden Faktoren bestimmt, Klima, Standort etc, deren Wirkung, einzeln oder als Gruppe, vornehmlich in Regressionsmodellen beschrieben wird. Zur Quantifizierung klimatisch bedingter Zuwachsreaktionen sind zunaechst durch Gegenueberstellung von Jahrringchronologien gefaellter Baeume und Messdaten regionaler Wetterstationen zuwachsrelevante Klimafaktoren zu bestimmen. Mit diesen Faktoren sind dann in einem zweiten Schritt Modelle zur Lokalisierung von langanhaltenden Zuwachsdepressionen, verursacht durch extreme Witterungsverhaeltnisse zu formulieren.

Jaehrliche und zehnjaehrliche Klimaveraenderungen in Europa (1675-1715 und 1780-1860)

Das Projekt "Jaehrliche und zehnjaehrliche Klimaveraenderungen in Europa (1675-1715 und 1780-1860)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Geographie durchgeführt. Leading Questions: (a) What were the important circulation modes during the two analysed periods (1700-1860; 1861-1995)? (b) What are the characteristics of the circulation variability over the full 215-year period? (c) What links can be postulated between circulation patterns, temperature and precipitation? (d) Are the dominating SST and sea-ice patterns (as boundary conditions) consistent with the observed climate processes? Abstract: Specific Objectives: 1. Enhancement and analysis of existing monthly mean sea-level pressure (MSLP) maps over Europe for the Early Instrumental Period (EIP, 1780-1860), in combination with similar analyses for the period 1861-present, in order to: -assess whether or not circulation models were similar in the two periods (1780-1860, 1861-1995), - characterise circulation variability over the full 215-year period, - where possible, establish links between circulation patterns and temperature and precipitation distributions, and compare the two periods, - identify 'anomalous' months for the subject of Objective 3. 2. Objective assessment of monthly climatic charts over Europe reconstructed from documentary information during the early decades of the EIP by comparison with (a) the charts constructed under Objective 1 (from instrumental information) and (b) appropriate tree-ring data for the summer months. 3. On the basis of the anomalous periods identified under Objective 1, reconstruction of daily synoptic charts for these months in the EIP. On the basis of the validated, and selective methodology resulting from Objective 2, reconstruction of monthly MSLP distributions for the Late Maunder Minimum (LMM, 1675-1715) from documentary information. Assessment of circulation modes with reference to the total period 1780-present, and also with reference long temperature and precipitation series. 5. On the basis of the analysis under Objective 4, the identification of periods of extreme circulation modes to subject to reconstruction of 5-daily (LMM) synoptic charts.

Teilprojekt 18b: Schwermetalle als Indikatoren für die Schwebstoffdynamik in der Tide-Elbe in Modell und Messung

Das Projekt "Teilprojekt 18b: Schwermetalle als Indikatoren für die Schwebstoffdynamik in der Tide-Elbe in Modell und Messung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Die über die Tidegrenze eingetragenen, hoch mit Schwermetallen belasteten Schwebstoffe fluvialer Herkunft vermischen sich unterhalb des Hamburger Hafens mit den gering belasteten marinen Ursprungs. Letztere können durch die Tidebewegung flussaufwärts bis Hamburg transportiert werden. Durch die Messung des Schwermetallgehaltes einer Schwebstoff- oder Sediment(kern)probe kann daher das Verhältnis der beiden Anteile (marin: Fluvial) ermittelt werden (Schwermetalle als Tracer). Hierdurch sind Rückschlüsse auf die stark vom Oberwasserabfluss abhängige Transport- und Ablagerungsdynamik (z.B. 'Jahresringe' in Sedimentkernen) für kohäsive und feinkörnige Feststoffe möglich. Bei sehr hohen Oberwasserabflüssen kann die Durchlaufgeschwindigkeit der über die Tidegrenze eingetragenen Feinpartikel durch das Ästuar (einige Wochen) mittels des hierdurch ausgelösten 'Schwermetallsignals' gemessen werden. Die gewonnenen Erkenntnisse werden zur Verifizierung numerischer Transportmodelle herangezogen (vgl. Arbeitspaket B1 und B2, IfM/Universität Hamburg).

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