<b>Öffentliche Bekanntmachung Stilllegung und Abbau des Kernkraftwerkes Emsland gemäß § 7 Abs. 3 des Atomgesetzes Bek. d. MU v. 28. 3. 2022 — PT-KKE-40311/09/93/30 —</b> Gemäß § 7 Abs. 3 i. V. m. Abs. 4 Satz 3 des Atomgesetzes i. d. F. vom 15.7.1985 (BGBl. I S. 1565), zuletzt geändert durch Artikel 1 des Gesetzes vom 10.8.2021 (BGBl. I S. 3530), — im Folgenden: AtG — und § 4 Abs. 1 AtVfV i. d. F. vom 3.2.1995 (BGBl. I S. 180), zuletzt geändert durch Artikel 3 der Verordnung vom 11.11.2020 (BGBl. I S. 2428), wird bekannt gemacht: Die Kernkraftwerke Lippe-Ems GmbH, Am Hilgenberg 2, 49811 Lingen (Ems), hat mit Schreiben vom 22.12.2016, den Antrag auf Genehmigung zur Stilllegung und zum Abbau des Kernkraftwerkes Emsland (KKE) gemäß § 7 Abs. 3 AtG gestellt. Der Standort des KKE befindet sich rechtsseitig der Ems und südlich der Stadt Lingen (Ems) im Gebiet der Stadt Lingen (Ems) im Landkreis Emsland im Bundesland Niedersachsen. Der Antrag zur Stilllegung und zum Abbau der Anlage beinhaltet Folgendes: a) Beantragt wird die Stilllegung der atomrechtlich genehmigten Anlage KKE. b) Beantragt wird die Ergänzung der Regelungen und Gestattungen der Betriebsgenehmigung für das KKE durch eine Stilllegungs- und Abbaugenehmigung, wobei die erforderlichen Regelungen und Gestattungen für den Weiterbetrieb von Systemen und Komponenten im Restbetrieb der Anlage unberührt und wirksam bleiben sollen, soweit diese nicht durch Regelungen der beantragten Stilllegungs- und Abbaugenehmigung ersetzt oder geändert werden. c) Beantragt wird die Aufhebung bzw. die Feststellung der Erledigung aller Nebenbestimmungen/Auflagen aus den gültigen atomrechtlichen Genehmigungen, mit Ausnahme der in einer Antragsunterlage einzeln aufgelisteten Nebenbestimmungen/Auflagen, die für Stilllegung und Abbau erforderlich sind. d) Beantragt werden der Restbetrieb und die fortschreitende Veränderung des Restbetriebs. Vor Beginn von Stilllegung und Abbau werden die dafür notwendigen Regelungen in das für das KKE maßgebliche Betriebshandbuch (BHB) integriert. e) Beantragt werden neue Genehmigungswerte für die Ableitung radioaktiver Stoffe über die Fortluft. f) Beantragt wird der Abbau der zur atomrechtlich genehmigten Anlage KKE gehörenden Anlagenteile (z. B. Systeme, Systembereiche, Komponenten, Hilfseinrichtungen und Gebäude/-strukturen). Dies umfasst sämtliche Maßnahmen einschließlich technischer Veränderungen der Anlage, die erforderlich sind, um die Anlage KKE abzubauen oder ihren Restbetrieb anzupassen sowie sämtliche Maßnahmen, die erforderlich sind, um Anlagenteile und Gelände aus der atomrechtlichen Überwachung entlassen zu können. g) Beantragt wird der im Rahmen von Stilllegung und Abbau nach § 7 StrlSchV genehmigungsbedürftige Umgang mit sonstigen radioaktiven Stoffen. Die Stilllegung des KKE sowie der Abbau der atomrechtlich genehmigten Anlagenteile bedürfen gemäß § 7 Abs. 3 AtG der Genehmigung. Das MU ist die zuständige Genehmigungsbehörde. Es handelt sich um ein umweltverträglichkeitsprüfungspflichtiges Vorhaben. Gemäß § 5 Abs. 1 und § 6 i. V. m. Nummer 11.1 der Anlage 1 UVPG i. d. F. vom 18.3.2021 (BGBl. I S. 540), geändert durch Artikel 14 des Gesetzes vom 10.9.2021 (BGBl. I S. 4147), sowie § 19 b AtVfV ist im Rahmen des Genehmigungsverfahrens eine Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) für die insgesamt geplanten Maßnahmen zur Stilllegung und zum Abbau der Anlage oder von Anlagenteilen durchzuführen. Die Umweltverträglichkeitsprüfung ist nach § 2 a Abs. 1 Satz 1 AtG ein unselbstständiger Teil des Genehmigungsverfahrens. Sie umfasst gemäß § 1 a AtVfV die Ermittlung, Beschreibung und Bewertung der für die Prüfung der Zulassungsvoraussetzungen bedeutsamen Auswirkungen auf 1. Menschen, insbesondere die menschliche Gesundheit, 2. Tiere, Pflanzen und die biologische Vielfalt, 3. Fläche, Boden, Wasser, Luft, Klima und Landschaft, 4. kulturelles Erbe und sonstige Sachgüter sowie 5. die Wechselwirkungen zwischen den in den Nummern 1 bis 4 genannten Schutzgütern. Ein UVP-Bericht mit Angaben, die nach § 16 UVPG erforderlich sind, wurde gemäß § 3 Abs. 2 AtVfV vorgelegt. Es wird auf die Durchführung einer grenzüberschreitenden Beteiligung der Niederlande nach § 7 a AtVfV hingewiesen. Eine mögliche Entscheidung i. S. des § 5 Abs. 4 Nr. 2 AtVfV zum Abschluss des Genehmigungsverfahrens ist die Erteilung der Stilllegungs- und Abbaugenehmigung nach § 7 Abs. 3 AtG. Das MU ist die Behörde, bei der weitere Informationen gemäß § 5 Abs. 4 Nr. 6 AtVfV über das Vorhaben erhältlich sind und der Fragen übermittelt werden können. Gemäß § 5 Abs. 1 Satz 2 Nr. 1, § 6 Abs. 1 und 2, § 19 b AtVfV und § 6 UVPG werden folgende Anträge und Unterlagen ausgelegt: — der Antrag nach § 7 Abs. 3 AtG vom 22.12.2016, — die Kurzbeschreibung „Stilllegung und Abbau des Kernkraftwerkes Emsland (KKE), Kurzbeschreibung“ (Stand März 2022), — der Sicherheitsbericht „Stilllegung und Abbau des Kernkraftwerkes Emsland (KKE), Sicherheitsbericht“ (Stand März 2022), — der UVP-Bericht „Kernkraftwerk Emsland, Stilllegung und Abbau der Anlage KKE“, ERM GmbH (Stand: 21.3.2022). Entsprechend § 3 Abs. 1 Satz 1 PlanSiG i. d. F. vom 20.5.2020 (BGBl. I S. 1041), zuletzt geändert durch Artikel 1 des Gesetzes vom 18.3.2021 (BGBl. I S. 353), erfolgt die Auslegung durch Veröffentlichung im Internet. Der Antrag und die o. g. Auslegungsunterlagen sind im Internet auf folgenden Internetseiten vom 21.4. bis einschließlich 20.6.2022 einsehbar: — www.umwelt.niedersachsen.de und dort über den Pfad „Themen > Atomaufsicht & Strahlenschutz > Kerntechnische Anlage > Kernkraftwerk Emsland > Auslegung von Antrag und Unterlagen der Genehmigungsverfahren zu — Stilllegung und Abbau des Kernkraftwerkes Emsland, — Errichtung und Betrieb eines Technologie- und Logistikgebäudes“. — www.lingen.de und dort über den Pfad „Startseite > Politik, Rathaus & Service > Veröffentlichungen > Bekanntmachungen — Stilllegung und Abbau des Kernkraftwerkes Emsland, — Errichtung und Betrieb eines Technologie- und Logistikgebäudes“. Daneben liegen der Antrag und die o. g. Auslegungsunterlagen im o. g. Zeitraum auch im Dienstgebäude — des Niedersächsischen Ministeriums für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz, Archivstraße 2, 30169 Hannover, Pförtnerloge, Tel. 0511 120-3599, montags bis freitags in der Zeit von 7.00 bis 16.00 Uhr sowie — der Stadt Lingen (Ems), Bürgerbüro, Elisabethstraße 14 — 16, 49808 Lingen (Ems), Tel. 0591 9144-333, montags bis mittwochs in der Zeit von 9.00 bis 16.00 Uhr, donnerstags in der Zeit von 9.00 bis 17.00 Uhr, freitags in der Zeit von 9.00 bis 12.30 Uhr, samstags in der Zeit von 9.00 bis 12.00 Uhr zur Einsichtnahme aus. Vor dem Hintergrund der COVID-19-Pandemie ist eine Einsichtnahme nur nach vorheriger Terminabsprache und unter Beachtung der vor Ort geltenden Schutzmaßnahmen möglich. Soweit infolge der COVID-19-Pandemie behördliche Auslegungsstellen vorübergehend für den Publikumsverkehr geschlossen werden müssen oder aufgrund einer angeordneten Ausgangssperre ein Zugang nicht möglich sein sollte, erfolgt währenddessen die Offenlegung ausschließlich im Internet gemäß § 3 Abs. 1 PlanSiG. In einem solchem Fall können Personen, denen kein Internetzugang zur Verfügung steht, Unterlagen in Papierform beim MU anfordern. Bek., Antrag und Unterlagen werden auch im zentralen Internetportal des Landes nach § 20 UVPG i. V. m. § 4 NUVPG i. d. F. vom 18.12.2019 (Nds. GVBl. S. 437) unter der Adresse https://uvp.niedersachsen.de in der Kategorie „Kernenergie“ veröffentlicht (§ 6 Abs. 5 AtVfV). Es wird gemäß § 5 Abs. 1 Satz 2 Nr. 2 und, § 7 Abs. 1 Satz 1 AtVfV dazu aufgefordert, etwaige Einwendungen gegen das Vorhaben bei einer der vorgenannten Dienststellen innerhalb der Auslegungsfrist schriftlich oder zur Niederschrift vorzubringen. Einwendungen können auch auf elektronischem Wege erhoben werden. Dafür stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung: — Die Einwendung kann durch ein elektronisches Dokument, das mit einer qualifizierten elektronischen Signatur versehen ist, erhoben werden. Dieses Dokument ist an die E-Mail-Adresse KKE-TLE@mu.niedersachsen.de zu richten. Hinweis: Bei der Verwendung der elektronischen Form sind besondere technische Rahmenbedingungen zu beachten, zu denen unter www.bundesnetzagentur.de/QES weitere Informationen abgerufen werden können. — Daneben kann die Einwendung auf elektronischem Weg auch durch Übermittlung über das elektronische Gerichts- und Verwaltungspostfach (EGVP) erhoben werden. Mit Ablauf der Auslegungsfrist werden gemäß § 7 Abs. 1 Satz 2 AtVfV alle Einwendungen ausgeschlossen, die nicht auf besonderen privatrechtlichen Titeln beruhen. Es wird darauf hingewiesen, dass auf Grundlage des Artikels 6 Abs. 1 Satz 1 Buchst. e DSGVO die bei der Erhebung von Einwendungen übermittelten personenbezogenen Daten im Rahmen der Gesetze soweit erforderlich verarbeitet werden. Ein Informationsblatt zu den Datenschutzhinweisen, die für das Genehmigungsverfahren gelten, wird zusammen mit den Verfahrensunterlagen ausgelegt und ebenfalls auf der o. g. Internetseite des MU bereitgestellt. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, dass bei Vorliegen von rechtzeitig erhobenen Einwendungen ein Erörterungstermin stattfinden wird. Im Erörterungstermin werden die Einwendungen auch bei Ausbleiben der Antragstellerin oder von Personen, die Einwendungen erhoben haben, oder einer oder eines anderen Beteiligten erörtert. Gegebenenfalls finden die Regelungen des PlanSiG Anwendung. Der Termin und die Einzelheiten zur Durchführung werden in der gleichen Weise wie das Vorhaben bekannt gemacht werden. Gemäß § 15 Abs. 3 Satz 1 AtVfV wird die Entscheidung über den Genehmigungsantrag der Antragstellerin und den Personen, die Einwendungen erhoben haben zugestellt. Außerdem wird die Entscheidung öffentlich bekannt gemacht. Sollten außer an die Antragstellerin mehr als 300 Zustellungen vorzunehmen sein, wird die Zustellung der Entscheidung durch eine öffentliche Bekanntmachung ersetzt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Kernkraftwerke Lippe-Ems GmbH, Am Hilgenberg 2, 49811 Lingen (Ems), für die Errichtung und den Betrieb des Technologie- und Logistikgebäudes Emsland (TLE) separate Anträge für Baugenehmigungen sowie eine Genehmigung zum Umgang mit sonstigen radioaktiven Stoffen gestellt hat. Die Bekanntmachung und die Auslegung von Anträgen und Unterlagen erfolgen separat.
Das Schwerpunktprogramm ist multidisziplinär aufgebaut mit den interdisziplinär verwobenen Schwerpunkten:-- Physik und Chemie von Ozean, Eis und Atmosphäre -- Geowissenschaften -- Biowissenschaften. Die Polarregionen sind von großer Bedeutung für moderne Umweltforschung sowie für die Beurteilung von zukünftigen Klimaänderungen und ihren Folgen. Da die Reaktionen in den Polargebieten schneller erfolgen als in temperierten oder tropischen Zonen, gelten sie als Schlüsselgebiete der Erde. Dies gilt auch für die Lithosphärenforschung sowie für die Erforschung von globalen Klimaereignissen, Ozeanen und der Ökologie. Zudem beeinflussen sie das globale Wettergeschehen und den Wärmehaushalt. Während der letzten 45 Millionen Jahre ist Antarktika durch die Plattentektonik klimatisch und ozeanografisch isoliert worden. Der daraus resultierende Klimaeinfluss schuf den antarktischen Zirkumpolarstrom und die Vereisung beider Pole. Dieser Zirkumpolarstrom bildet das größte Zirkulationssystem der Erde. Er beeinflusst die Bildung von antarktischem Tiefenwasser und ist die Heimat für produktive Meereslebensgemeinschaften, die sich an die Extrembedingungen angepasst haben. Im Weddell- und Rossmeer schieben sich die Schelfeise hunderte Kilometer in das Meer hinaus, wobei die physikalischen und biologischen Prozesse unter ihnen unerforscht sind. Das Wasser unter dem Schelfeis besitzt hohe Dichten und fließt den Hang hinunter, um sich in die Tiefsee zu ergießen, wo es wiederum alle Weltmeere durchströmt. Die natürlichen Schwankungen des Erdklimas sind in marinen Sedimenten und in Eiskernen Grönlands und Antarktikas gespeichert. Überraschende Ergebnisse deutscher Forscher zeigten, dass Klimaumschwünge in Zeitskalen von nur Jahren oder Dekaden erfolgten. Ein anderer Aspekt der Klimaforschung betrachtet die Abnahme des polaren Ozons. Kontinuierliche Messungen belegen, dass die Ozonabnahme einhergeht mit einer Zunahme des schädlichen UV-B. Bedingt durch ihre Geschichte und Lage haben sich gerade an den Polen spezielle Habitate ausgebildet, die besonders empfindlich auf solche Störungen reagieren. Deshalb können Klimaänderungen und ihre Auswirkungen hier eher erkannt werden als in anderen Ökosystemen. Zusätzlich stellt die Antarktis mit ihren Organismen einen wichtigen Anteil der Biodiversität. Polarforschung muss deshalb eine Sonderrolle zukommen bei Themen wie z.B. Kontinententstehung und -zerfall, Klimaarchiv und Sensitivität gegenüber Umweltveränderungen.
Die Erforschung von Artbildungs- und Anpassungsprozessen ist zentral, um zu verstehen, wie Biodiversität entsteht und auf wechselnde Umweltbedingungen reagiert.. Ein idealer Ort für solche Studien ist das Südpolarmeer: Es beherbergt eine reiche und hochgradig endemische Fauna. Neuere Studien zeigen, dass viele benthische Arten aus Gruppen von genetisch distinkten Kladen bestehen, die als früher übersehene Arten pleistozänen Ursprungs interpretiert werden. Diese kryptischen Arten können durch molekulare Methoden (z. B. DNA-Barcoding) und z.T. auch durch morphologische Analysen unterschieden werden. Es wird angenommen, dass die Artbildung per Zufall erfolgte, als ehemals große Populationen während glazialer Maxima in kleinen allopatrischen Refugien isoliert wurden, wo sie starker genetischer Drift ausgesetzt waren. Alternative Artbildungsmodelle wurden bislang wegen fehlender molekularer Methoden kaum erforscht. Studien aus anderen Ökosystemen zeigen, dass ökologische Artbildung, d.h. Aufspaltungsereignisse durch unterschiedliche Selektion, ein naheliegendes alternatives Artbildungsmodell ist. In dem hier vorgestellten Projekt sollen erstmals hochauflösende genomische Methoden zusammen mit morphologischen Analysen benutzt werden, um konkurrierende Artbildungsmodelle für das Südpolarmeer zu testen. Als Fallstudie sollen hierfür Muster genetischer Drift und Selektion in einer besonders erfolgreichen Gruppe benthischer Arten des Südpolarmeeres untersucht werden, den Asselspinnen (Pycnogonida). Aufbauend auf vorangehenden Studien sollen genomische Muster neutraler und nicht neutraler Marker bei zwei Artkomplexen untersucht werden: Colossendeis megalonyx und Pallenopsis patagonica. Diese beiden Artkomplexe von Asselspinnen sind aufgrund mehrerer Merkmale hervorragende Modelle für die Themen dieses Antrages: 1) Es existieren zahlreiche genetisch divergente kryptische Arten, 2) erste morphologische Unterschiede wurden gefunden, 3) die weite Verbreitung der Vertreter sowohl auf dem antarktischen Kontinentalschelf als auch in weniger von den Vereisungen betroffenen subantarktischen Regionen, 4) ihre geringe Mobilität. Sollte eine durch genetische Drift bedingte allopatrische Artbildung in glazialen Refugialpopulationen der Hauptantrieb der Evolution sein, ist zu erwarten, dass Zufallsfixierung neutraler Allele und Signaturen von Populations-Bottlenecks in stark vereisten Gebieten am höchsten sind. Wenn andererseits natürliche Selektion der Hauptantrieb der Artbildung war, so sind starke Signaturen von Selektion auf Geno- und Phänotyp zu erwarten. Diese sollte am stärksten bei sympatrischen Arten sein (Kontrastverstärkung). Die Variation entlang von Genomen soll untersucht werden, um das Ausmaß zufälliger bzw. nicht zufälliger Variation einzuschätzen. Das vorgeschlagene Projekt wird ein wichtiger erster Schritt einer systematischen Erforschung der relativen Bedeutung von genetischer Drift und Selektion für die Evolution im Südpolarmeer sein.
This product shows globally the daily snow cover extent (SCE). The snow cover extent is the result of the Global SnowPack processor's interpolation steps and all data gaps have been filled. Snow cover extent is updated daily and processed in near real time (3 days lag). In addition to the near real-time product (NRT_SCE), the entire annual data set is processed again after the end of a calendar year in order to close data gaps etc. and the result is made available as a quality-tested SCE product. There is also a quality layer for each day (SCE_Accuracy), which reflects the quality of the snow determination based on the time interval to the next "cloud-free" day, the time of year and the topographical/geographical location. The “Global SnowPack” is derived from daily, operational MODIS snow cover product for each day since February 2000. Data gaps due to polar night and cloud cover are filled in several processing steps, which provides a unique global data set characterized by its high accuracy, spatial resolution of 500 meters and continuous future expansion. It consists of the two main elements daily snow cover extent (SCE) and seasonal snow cover duration (SCD; full and for early and late season). Both parameters have been designated by the WMO as essential climate variables, the accurate determination of which is important in order to be able to record the effects of climate change. Changes in the largest part of the cryosphere in terms of area have drastic effects on people and the environment. For more information please also refer to: Dietz, A.J., Kuenzer, C., Conrad, C., 2013. Snow-cover variability in central Asia between 2000 and 2011 derived from improved MODIS daily snow-cover products. International Journal of Remote Sensing 34, 3879–3902. https://doi.org/10.1080/01431161.2013.767480 Dietz, A.J., Kuenzer, C., Dech, S., 2015. Global SnowPack: a new set of snow cover parameters for studying status and dynamics of the planetary snow cover extent. Remote Sensing Letters 6, 844–853. https://doi.org/10.1080/2150704X.2015.1084551 Dietz, A.J., Wohner, C., Kuenzer, C., 2012. European Snow Cover Characteristics between 2000 and 2011 Derived from Improved MODIS Daily Snow Cover Products. Remote Sensing 4. https://doi.org/10.3390/rs4082432 Dietz, J.A., Conrad, C., Kuenzer, C., Gesell, G., Dech, S., 2014. Identifying Changing Snow Cover Characteristics in Central Asia between 1986 and 2014 from Remote Sensing Data. Remote Sensing 6. https://doi.org/10.3390/rs61212752 Rößler, S., Witt, M.S., Ikonen, J., Brown, I.A., Dietz, A.J., 2021. Remote Sensing of Snow Cover Variability and Its Influence on the Runoff of Sápmi’s Rivers. Geosciences 11, 130. https://doi.org/10.3390/geosciences11030130
Der menschliche Einfluss auf großräumige Änderungen des Klimas hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen, sowohl in Atmosphäre, Ozean und Kryosphäre. Die genauen Eigenschaften physikalischer Prozesse und Mechanismen, die den menschlichen Einfluss von großräumigen auf lokale Skalen übertragen, sind allerdings kaum bekannt. Dies bedeutet eine erhebliche Unsicherheit für die Folgen des Klimawandels in der Zukunft. Das Problem der Übertragung betrifft auch den Gletscherrückgang im Hochgebirge, der überdies ein seltener Indikator für den Klimawandel in der mittleren Troposphäre ist. --- Das vorliegende Projekt hat das Ziel, unser Verständnis des Klimawandels in großer Höhe entscheidend zu verbessern. Das Fundament dafür legt eine neuartige und interdisziplinäre Methodik, mit der wir den menschlichen Anteil am Klimawandel in der großräumigen Klimadynamik, der regionalen Zirkulation über den ausgewählten Gebirgen sowie in der atmosphärischen Grenzschicht der dortigen Gletscher quantifizieren können. Die Verknüpfung prozessauflösender, physikalischer Modelle von globaler bis lokaler Skala sowie außergewöhnliche Messungen auf Gletschern in großer Höhe spannen diese Methodik auf. Sie wird letztlich ermöglichen, den menschlichen Anteil präzise zu erklären und die dafür verantwortlichen Mechanismen ausweisen zu können, inklusive der empfindlichsten Zusammenhänge im multiskaligen System ('Achillesfersen'). --- Der Einfluss des Projekts wird sich deutlich über die Glaziologie hinaus erstrecken. Unser Wissen über das globale Klimasystem wird durch den besser verstandenen Aspekt der Verknüpfung zwischen bodennahen Luftschichten und der mittleren Troposphäre profitieren. Auf regionalen und lokalen Skalen helfen die Ergebnisse für die Abschätzung von Klimafolgen, da Gletscheränderungen Wasserreserven und Naturgefahren beeinflussen. Und schließlich werden die Ergebnisse neue Wege für die Klimafolgenforschung allgemein aufzeigen, indem sie eine prozessauflösende und skalenübergreifende Methodik demonstrieren.
Einfluss von Meeresspiegelanstiegs- und Wattwachstumsszenarien auf die Tidedynamik und Geometrie in der Tideelbe Im Rahmen des BMDV-Expertennetzwerks „Wissen – Können – Handeln“ Im BMVI-Expertennetzwerk (2020-2025) untersucht die BAW Hamburg gemeinsam mit weiteren Fachbehörden des BMVI die Auswirkungen eines möglichen Klimawandels auf die Funktionsfähigkeit der Seeschifffahrtsstraßen und entwickelt Anpassungsoptionen zur Erhöhung der Resilienz des Systems (www.bmvi-expertennetzwerk.de). Aufgabenstellung und Ziel Im BMDV-Expertennetzwerk haben sich sieben Ressortforschungseinrichtungen und Fachbehörden des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) zusammengeschlossen (DWD, BSH, BfG, BAW, DZSF/EBA, BASt und BAG). Im Themenfeld 1 des BMDV-Expertennetzwerks werden durch Klimaveränderungen und extreme Wetterereignisse bedingte Auswirkungen für Verkehr und Infrastruktur bestimmt und beispielhaft Anpassungsoptionen entwickelt. Die Phase 2 (Laufzeit 2020 bis 2025) baut auf der Phase 1 (2016 bis 2019) des Expertennetzwerks auf, indem weitere Klimawirkungen in die Betrachtung integriert, Modellansätze weiterentwickelt und Wissenslücken geschlossen werden. Der Schwerpunkt der BAW am Standort Hamburg liegt auf der Untersuchung der Funktionsfähigkeit des Verkehrssystems Seeschifffahrtsstraße mit dem Küstenbereich und den Seehafenzufahrten. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Der zukünftige globale mittlere Meeresspiegelanstieg (SLR) wird in der Deutschen Bucht und ihren Ästuaren unter anderem einen Einfluss auf die dortigen Ökosysteme, den Küstenschutz sowie die Seeschifffahrtsstraßen haben. Der SLR hebt nicht nur die Wasserstände an, sondern verändert auch die Tidedynamik und somit die Topografie der Watten. In der Vergangenheit konnten die Wattgebiete der Deutschen Bucht größtenteils mit dem SLR mitwachsen (Benninghoff und Winter 2019; Lepper et al. 2023). Die zukünftige Entwicklung der Watten bei beschleunigtem SLR ist jedoch ungewiss. Um mögliche Wechselwirkungen zwischen SLR, Wattentwicklung und Tidedynamik zu erfassen, wird in der hier beschriebenen Sensitivitätsstudie der Einfluss von Meeresspiegelanstiegsszenarien und vereinfachten hypothetischen Wattwachstumsszenarien auf die Tidedynamik in der Tideelbe untersucht (Mahavadi et al. 2024). Die Untersuchung fördert ein verbessertes Systemverständnis und bildet eine Grundlage, um zukünftige Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel zu entwickeln. Untersuchungsmethoden Für die Untersuchung wird das hydrodynamisch-numerische (HN) Modellverfahren UnTRIM² (Casulli 2008) eingesetzt. Das verwendete HN-Modell umfasst das Gebiet der gesamten Deutschen Bucht von Terschelling in den Niederlanden bis Hvide Sande in Dänemark sowie die Ästuare von Ems, Weser und Elbe. Mit dem Modell werden verschiedene vereinfachte, hypothetische Wattwachstumsszenarien für einen SLR von 110 cm untersucht. Dabei werden die Wattflächen im gesamten Modellgebiet gleichmäßig um 50 % bzw. 100 % mit dem Meeresspiegel angehoben. In der Tideelbe werden außerdem die folgenden zwei Szenarien betrachtet: - ein Anheben der Watten bis in die Mündung der Tideelbe (Szenario A), - ein Anheben der Watten in der gesamten Tideelbe (Szenario B). Im Rahmen einer sich an die Modellrechnung anschließenden Auswertung der Modellergebnisse für einen Analysezeitraum mit typischen Verhältnissen ohne starken Wind werden Tidekennwerte des Wasserstandes entlang der Tideelbe sowie geometrische Parameter analysiert und visualisiert. Eine detaillierte Beschreibung der Untersuchungsmethoden und der Ergebnisse ist in Mahavadi et al. (2024) zu finden. Einfluss von Meeresspiegelanstiegs- und Wattwachstumsszenarien auf die Tidedynamik und Geometrie in der Tideelbe Im Rahmen des BMDV-Expertennetzwerks „Wissen - Können - Handeln“ Im BMVI-Expertennetzwerk (2020-2025) untersucht die BAW Hamburg gemeinsam mit weiteren Fachbehörden des BMVI die Auswirkungen eines möglichen Klimawa
In diesem Projekt werden wir die grönländische Küste als ideales Ziel für eine Prozessstudie nutzen, um zu untersuchen, wie sich Veränderungen des Wasserkreislaufs auf die Biogeochemie und Produktivität des Ozeans auswirken.Mit zunehmender jährlicher Abflussmenge aus dem Grönländischen Eisschild (GrIS) stellt sich die Frage, wie sich dieser Süßwasserabfluss auf die Produktivität der Schelfmeere in Grönland auswirkt. Der GrIS ist das zweitgrößte Eisschild der Erde. Wenn Süßwasser vom GrIS in den Ozean gelangt, entstehen in den Küstengewässern der Insel starke physikalische und biogeochemische Gradienten. Diese Gradienten sind am ausgeprägtesten in den Fjorden Grönlands, die flächenmäßig zu den größten maritimen Kohlenstoffsenken gehören. Grönlands Fjorde und Schelfmeere beherbergen auch national wichtige Fischereien, deren Zukunft für die grönländische Wirtschaft von entscheidender Bedeutung ist.Obwohl allgemein anerkannt ist, dass Süßwasser-Gletscher-Inputs die regionale Ozeanzirkulation beeinflussen, steht unser Verständnis von Verbindungen zwischen der Physik der Schmelzwasser-Freisetzung und langfristigen Veränderungen in der marinen Biogeochemie noch in den Anfängen. Ein Thema von aktuellem Interesse für der Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ist, wie Kryosphäre und Ozean biogeochemisch in einem sich erwärmenden Klima interagieren werden. Das Hauptziel hier wird sein, zu bestimmen, wie die physikalischen und chemischen Veränderungen, die durch erhöhte Süßwassereinträge in den Ozean um Grönland verursacht werden, die Verfügbarkeit von Nährstoffen (Makronährstoffe und Mikronährstoffe) für Phytoplankton und somit die Primärproduktion beeinflussen.Durch die Kombination von Feldforschung mit idealisierten Modellen werden die Auswirkungen der drei wichtigsten unterschiedlichen Süßwasserquellen (Oberflächenabfluss, Untergrundabfluss und Eisbergschmelze) bestimmt. Die Chemie des Mündungs-Mischprozesses, welcher häufig schnelle Veränderungen der chemischen Form und damit der Bioverfügbarkeit von Nährstoffen induziert wenn sich Süß- und Salzwasser mischen, wird untersucht. Der Nährstofflimitierungsstatus von Phytoplanktongemeinschaften in von Süßwasser beeinflussten Gebieten in Grönland wird bestimmt und somit der Nettoeffekt gleichzeitiger Veränderungen der physikalischen und chemischen Zusammensetzung der Wassersäule bewertet.Dadurch wird es möglich sein, die Auswirkungen der Zunahme von Süßwassereintrag in den polaren Ozean, im Hinblick auf Änderungen der Primärproduktion im Meer zu verstehen.
Wirbeltiere sind mit einer großen Zahl von Mikroorganismen assoziiert. Diese mikrobiellen Gemeinschaften tragen um Größenordnungen mehr Gene als ihre Wirte und erfüllen Funktionen, die im Genom des Wirts nicht kodiert sind. Der Magen-Darmtrakt zeichnet sich durch ein sehr diverses Mikrobiom aus. Beim Menschen wird eine verminderte mikrobielle Vielfalt im Darm mit vielen Krankheiten in Verbindung gebracht, darunter Autoimmunerkrankungen, Diabetes und Fettleibigkeit. Über die Beziehung zwischen Darmmikroben und Gesundheit in wild lebenden Wirbeltierpopulationen ist jedoch nur wenig bekannt, da dort eine höhere genetische Variation und eine ausgeprägte Umweltheterogenität die Auswirkungen des Darmmikrobioms auf den Wirt modulieren oder sogar überlagern können. Diese große Lücke in unserem Wissen über die Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikrobiom behindert unser Verständnis von Widerstandsfähigkeit und Anpassung von wild lebenden Tieren an den Klimawandel. In diesem Projekt untersuchen wir die antarktischen Pelzrobben und wollen verstehen wie sich Veränderungen im Darmmikrobiom der Tiere auf die Fitness von unterschiedlichen Wildpopulation auswirken. Als Steuergröße wird das verringerte Nahrungsangebot für einige Wildpopulationen genutzt, dass sich durch den Klimawandel in manchen Regionen der Antarktis ergeben hat. Entsprechend untersuchen wir zwei interagierende Umweltstressoren - Nahrungsbeschränkung und soziale Dichte. Das Projekt konzentriert sich auf das kritische Entwicklungszeitfenster zwischen der Geburt und der Ernährungsunabhängigkeit und wird die Auswirkungen wichtiger intrinsischer und extrinsischer Faktoren auf das Darmmikrobiom und sein Zusammenspiel mit mehreren fitnessrelevanten Phänotypen wie Wachstum, Überleben, Stresshormonspiegel, Immunfunktion und Genexpression aufklären. Darüber hinaus wird ein kürzlich entwickelter Einzelnukleotid-Polymorphismus-Array eine robuste Bewertung der modulierenden Auswirkungen des Wirtsgenotyps ermöglichen, einschließlich der vererbbaren genetischen Variation und der genetischen Qualität, ausgedrückt als Inzucht und immunogenetische Vielfalt. Wir stellen die Hypothese auf, dass eine geringere Nahrungsverfügbarkeit die mikrobielle Vielfalt im Darm verringert und die Prävalenz mukolytischer und proinflammatorischer Taxa erhöht, was sich negativ auf die Fitness des Wirts auswirkt. Diese Auswirkungen könnten bei Individuen mit schlechter genetischer Qualität besonders ausgeprägt sein, da diese weniger effektiv in der Lage sind, schädliche Mikroben zu bekämpfen, und dies auch unter stressigen Bedingungen mit hoher Dichte. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch die Kombination von phänotypische Parametern der Individuen mit mikrobiellen Daten, erstmals mechanistische Einblicke in die Wirts-Mikroben-Interaktionen einer Wildtierart möglich werden, was Vorhersagen über langfristige Populationstrends und das Management des empfindlichen Ökosystems des Südlichen Ozeans ermöglicht.
Die jahreszeitliche Variabilität der globalen Meereisbedeckung ist eine wichtige Komponente des globalen Klimas. Jedoch ist der kleinskalige Einfluss des Meereises in globalen Klimamodellen bis heute nur unzureichend beschrieben. Dieser Antrag hat daher das Ziel, die physikalischen (P) und bio-geo-chemischen (BGC) Schlüsselprozesse im Meereis mit einem hochaufgelösten Zweiskalenmodell mathematisch zu beschreiben. Die Ergebnisse können dann parametrisiert in globale Klimamodelle (GCMs) einfließen, sodass eine verbesserte Prognosefähigkeit erreicht wird.Die Ozeanerwärmung wird die Mikrostruktur des Meereises erheblich verändern. Wir entwickeln daher ein P-BGC-Modell einer antarktischen Meereisscholle, um die komplexen gekoppelten Zusammenhänge zwischen Eisbildung, Nährstofftransport, Salinität und Solekanalverteilung, Photosynthese und Karbonatchemie mathematisch zu beschreiben. Damit simulieren wir verschiedene Szenarien der Meereisbildung und ihrer Auswirkungen auf das Wachstum von Meereisalgen, die einen großen Einfluss auf den vertikalen Kohlenstoff-Export (biologische Kohlenstoffpumpe) besitzen.Damit leistet dieses Projekt einen wesentlichen Beitrag zum Forschungsschwerpunkt ‘3.2.D - Verbessertes Verständnis der polaren Prozesse und Mechanismen’ bei. Im Einzelnen gehen wir auf drei übergeordnete Ziele ein:Schritt 1: Beschreibung der Meereisstruktur Wir verwenden ein gekoppeltes Zweiskalenmodell, mit dem relevante Aspekte des Gefrierens und Schmelzens im Zusammenhang mit Deformation, Salinität und Soletransport beschrieben werden. Auf der Makroebene dient dafür eine kontinuumsmechanische Beschreibung im Rahmen der erweiterten Theorie poröser Medien (eTPM). Damit können über einen gekoppelten Gleichungssatz partieller Differentialgleichungen (PDE) Deformations-, Transport und Reaktionsprozesse beschrieben werden. Für das physikalische Phänomen der Phasentransformation zwischen Wasser und Eis dient das Phasenfeldmodell (PF) als Mikromodell, welches ebenfalls aus gekoppelten PDEs besteht. Daraus resultiert eine PDE-PDE Kopplung.Schritt 2: Kopplung mit dem erweiterten RecoM2 Modul als Mikromodell Damit können die BGC Phänomene beschrieben werden. Das RecoM2 Modul besteht aus einem Gleichungssystem gewöhnlicher Differentialgleichungen, sodass hier eine PDE-ODE Kopplung zu einem P-BGC Modell erfolgt. Schritt 3: Bewertung der Modellansätze Dies beinhaltet die Verifizierung und Validierung des kombinierten P-BGC-Modells mittels Literatur- sowie experimenteller Daten. Für die Verwendung des hochaufgelösten zweiskaligen P-BGC Modells in globalen Klimamodellen muss die Berechnungseffizienz gesteigert werden. Zu diesem Zweck werden Reduzierte-Basis-Modell (ROM) zur Erzeugung von Surrogaten des Vollen-Basis-Modells (FOM) eingesetzt, die die Modellkomplexität verringern, z.B. durch datengetriebene Machine-Learning (ML)-Techniken oder “Generalized Proper Decomposition” (GPD).
Die Ausdehnung des antarktischen Meereises nahm im Laufe der letzten Jahre zu und steht damit im Gegensatz zur Abnahme in der Arktis. Die Gründe hierfür sind Gegenstand aktueller Forschungsprojekte. Wechselwirkungen mit der Atmosphäre und dem Ozean spielen sicherlich eine wesentliche Rolle, aber auch die dicke und heterogene Schneeauflage des Meereises hat einen große Einfluss auf das Meereis und seine Rolle im globalen Klima und Wettergeschehen. Zugleich erschwert die Schneeauflage flugzeug- und satellitenbasierte Messungen über Meereis, da sie die Oberflächeneigenschaften bestimmt und zu großen Unsicherheiten beiträgt. Entsprechend ist eine bessere Kenntnis der Schneeverteilung auf Meereis dringend erforderlich, um Veränderungen besser verstehen und simulieren zu können. Ziel des Projektes ist es die Menge und Verteilung von Schnee auf antarktischem Meereis sowie dessen physikalische Eigenschaften und deren zeitliche Variabilität zu quantifizieren. Die Entwicklung eines neuen und konsistenten Datenprodukts für Schnee auf antarktischem Meereis steht im Vordergrund des Projektes. Dieses soll die hohe Variabilität über unterschiedliche Größenskalen und Jahreszeiten abbilden. Mithilfe dieses Produktes sind wir dann in der Lage Fernerkundungsalgorithmen und Modellsimulationen zu verbessern und zu validieren. Schließlich wird unser Projekt das Gesamtverständnis der Massenbilanz und Dynamik antarktischen Meereises verbessern, und leistet so einen wichtigen Beitrag für die biologische und geochemische Erforschung des eisbedeckten Südozeans. Um diese Ziele zu erreichen, werden hochaufgelöste Modelle betrieben, die durch Feld- und Fernerkundungsdaten von antarktischem Schnee auf Meereis gestützt und geleitet werden. Im Rahmen einer neuen deutsch-schweizer Zusammenarbeit (D-A-CH Programm) werden die Meereisexpertisen aus Feldmessungen und Fernerkundung der deutschen Partner mit der Schneeexpertise aus Feldmessungen und Modellierung der Schweizer Partner kombiniert. Die Projektpartner verfügen über detaillierte Schneemessungen mehrerer erfolgreicher Feldkampagnen auf antarktischem Meereis, die durch autonome Messungen ergänzt werden. Daten der Satelliten AMSR-2, SMOS und CryoSat-2 sind verfügbar und werden genutzt, um neue Algorithmen für die Bestimmung von Schneeeigenschaften auf Meereis zu entwickeln. Diese Algorithmen und daraus resultierende Datensätze werden durch Beobachtungen validiert und verbessert. Durch die Kopplung der numerischen Schneemodelle SNOWPACK und MEMLS werden Schneedicke, -temperatur, -dichte und Mikrowellenemissivität simuliert. Das Projekt ist darauf ausgelegt drei junge Wissenschaftler für Ihre Arbeit in der Meereisforschung zu finanzieren. Zwei erfahrene Post-Doktoranden sind vorgesehen. Beide haben bereits ähnliche Methoden und Datensätze im Rahmen ihren Doktorarbeiten bearbeitet. Ein Doktorand wird dieses Projekt zur Promotion nutzen.
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