Das Projekt "Fluviatiler Austrag polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe in Gewässern der Region Trier - der Weg von der Quelle bis zum Austragssignal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fachbereich VI Raum- und Umweltwissenschaften, Fach Hydrologie durchgeführt. Die Analyse von Hochwasserquellen in vier Einzugsgebieten der Region Trier mit unterschiedlicher Größe und heterogener Ausprägung offenbart bezüglich des Transportes partikelgebundener PAKs wiederkehrende Reaktionsmuster. So beobachten wir eine zeitliche Abfolge von den niederkondensierten Polyzyklen zu Beginn der Ereignisse bis zum Auftreten höhermolekularer Kohlenwasserstoffe am Schwebstoff im Wellenauslauf, unabhängig von Jahreszeit oder Stärke der Niederschlagsereignisse. Diese Muster sind sehr stabil und können ausnahmslos in allen Untersuchungsgewässern nachgewiesen werden. Eine Beprobung der Schadstoffquellen in unseren Untersuchungsgebieten spiegelt diese charakteristischen Muster nicht wider. Einzelne Quellen wie Luftstaub, Straßenstaub, Sedimente oder Oberbodenmaterial haben ihre eigenen PAK Profile, die dem Responsprofil im Wellenablauf nicht zugeordnet werden können, obwohl sich der Schwebstoff überwiegend aus diesen Quellen rekrutiert. Es gibt daher scheinbar eine Materialsortierung und damit verbunden auch eine Veränderung der Schadstoffzusammensetzung entlang den Transportbahnen der Polyzyklen. Da das Transportmedium Wasser in Form von Niederschlag und Abfluss von unterschiedlichen Flächen Haupttransportfaktor der überwiegend partikelgebundenen Schadstoffgruppe ist, soll die Stoffgruppe auf Veränderungen während ihres Transportes von den Quellen und der Atmosphäre bis in die Gewässer betrachtet werden. Diese Fließwege der Schadstoffgruppe sollen abschließend mit einem Modell simuliert werden, dabei geht es weniger um den Versuch einer Quantifizierung - eine Aufgabe, die beispielsweise durch die Zersetzung der PAKs nicht zu leisten ist - als vielmehr um die Abschätzung der Konzentrationen sowie die Deutung der PAK Profile in den verschiedenen Kompartimenten der Region.
Das Projekt "WTZ-China - SINOFLUX III: Auswirkungen des ENSO-Monsun Systems auf die biogeochemischen Stoffflüsse in der nördlichen Süd-China-See" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Geologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die Auswirkungen natürlicher Klimaschwankungen (ENSO-Ereignisse) auf die biogene Partikelproduktion und die terrigenen (fluviatilen und äolischen) Einträge in der nördlichen Südchina See mittels Sedimentfallen in hoher Auflösung zu erfassen. In Kombination mit Untersuchungen in der oligotrophen zentralen Südchina See und in den Auftriebsgebieten vor Luzon, Vietnam und dem Sunda-Schelf wird es damit erstmals möglich, ein räumlich und zeitlich umfassendes Bild des Sedimentationsgeschehens und seiner Steuerungsfaktoren für dieses größte Randmeer des Pazifiks zu entwerfen. Die Untersuchungen werden in enger Zusammenarbeit mit dem Second Institute of Oceanography (Hangzhou, VR China) und der Tongji University (Shanghai). Die Beprobung der Sinkstoffe soll mittels Sedimentfallen - ausgerüstet mit Strömungsmessern sowie Temperatur- und Neigungssensoren erfolgen. Für die Sedimenfallenoperationen werden von chinesischer Seite aus für die gesamte Projektlaufzeit Forschungsschiffe zur Verfügung gestellt. Die Sinkstoffproben werde auf ihre biogenen und lithogenen Komponenten analysiert (Elementaranalyse, Massenspektrometrie, HPLC, Mikroskopie, Laserdiffraktometrie, Planktonzählungen, Haupt - und Spurenelemente, Tonminerale) und hydrographischen und klimatischen Fernerkundungsdaten gegenübergestellt.
Das Projekt "WTZ China: SINOFLUX II; Auswirkungen des ENSO-Monsun Systems auf die biogeochemischen Stoffflüsse in der nördlichen Südchina See" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Geologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die Auswirkungen natürlicher KLimaschwankungen (ENSO-Ereignisse) auf die biogene Partikelproduktion und die terrigenen (fluviatilen und äolischen) Einträge in der nördlichen SüdchinaSee mittels Sedimentfallen in hoher Auflösung zu erfassen. In Kombination mit Untersuchungen in der oligotrophen zentralen Südchina See und in den Auftriebsgebieten vor Luzon, Vietnam und dem Sunda-Schelf wird es damit erstmals möglich, ein räumlich und zeitlich umfassendes Bild des Sedimentationsgeschehens und seiner Steuerungsfaktoren für dieses größte Randmeer des Pazifiks zu entwerfen. Die Untersuchungen werden in enger Zusammenarbeit mit dem Second Institute of Oceanography (Hangzhou, VR China) und dem National Institute of Geological Sciences (Quezon City, Philippinen) durchgeführt. Die Beprobung der Sinkstoffe soll mittels Sedimentfallen - ausgerüstete mit Strömungsmessern sowie Temeratur- und Neigungssensoren) erfolgen. Für die Sedimentfallenoperationen werden von chinesischer Seite aus für die gesamte Projektlaufzeit Forschungsschiffe zur Verfügung gestellt. Die Sinkstoffproben werde auf ihre biogenen und lithogenen Komponenten analysiert (Elementaranalyse, Massenspektrometrie, HPLC, Mikroskopie, Laserdiffraktometrie, Planktonzählungen, Haupt - und Spurenelemente, Tonminerale) und hydrographischen und klimatischen Fernerkundungsdaten gegenübergestellt.
Das Projekt "Freier Pendelraum für Fließgewässer - Analysen und Modellierungen flussmorphologischer Prozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schweisfurth Stiftung durchgeführt. Durch die Anpassung der Fließgewässer an die Ansprüche von Nutzung und Hochwasserschutz ist es zu einer Verarmung an Lebensräumen und in weiterer Folge an Biodiversität gekommen. Um den von der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie geforderten guten ökologischen Zustand zu erreichen, ist es notwendig, dass die flusstypischen, morphologischen Prozesse wie Erosion, Sedimentation, Umlagerung des Flussbettes etc. die Gestaltung der Flusslandschaft übernehmen können. Ziel dieser Arbeit ist, ein tieferes Verständnis für die Zusammenhänge zwischen hydromorphologischen Prozessen und der Dynamik der Habitatgestaltung zu schaffen. Der Freie Pendelraum beschreibt ein Konzept, das als Ansatz für eine Wiederherstellung der morphologischen Funktionalität dient. Es beschreibt einen Korridor entlang des Flusses, in dem sich der Fluss 'frei' entfalten kann. Grundsätzlich lässt es in folgende Schritte einteilen: 1. Abgrenzung morphologische Aue als maximaler Korridor 2. Bestimmung des historischen Verlagerungsraumes 3. Ermittlung der Breite des theoretischen Gleichgewichtskorridors (ca. 10xBoardvoll) 4. Überlagerung von Punkt 2 und 3 für den funktionalen Raum 5. Abzüglich der Bereiche von infrastrukturell oder wirtschaftlich intensiv genutzter Bereichen ergibt sich der Funktionale Korridor des Flusses.
Das Projekt "Hydraulik Naturnaher Gewässer Murr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Wasser und Gewässerentwicklung Karlsruhe, Bereich Wasserwirtschaft und Kulturtechnik durchgeführt. Aufgabenstellung: Die Arbeit ist die Fortsetzung des BWPlus-Forschungsvorhabens BWC 21019 'Hydraulik naturnaher Fließgewässer' (09/2002 bis 02/2005) mit dem Ziel, die bisher erarbeiteten Empfehlungen zur Entwicklung und Unterhaltung naturnaher Fließgewässer in urbanen Bereichen weiter zu verbessern. Der Untersuchungsauftrag gliedert sich in zwei Teilbereiche: Die Archivierung und Auswertung der vorhandenen Naturmessdaten der LUBW, sowie die Bewertung der Geschiebeansammlung der Enz unterhalb der Brücke in Niefern. Anforderungen/Empfehlungen für eine erfolgreiche Renaturierung: Die nachhaltige Gewährleistung der Hochwassersicherheit einer umgestalteten Fliesstrecke setzt immer ein Monitoringskonzept voraus. Dabei sind folgende Aspekte zu berücksichtigen: - Querprofilvermessungspunkte fixieren: erst damit ist ein aussagekräftiger Vergleich der Querprofile möglich - Lage signifikanter Querprofile: Ober- und unterhalb von Zuflüssen (Sedimentationsgefahr), bei Aufweitungsstrecken (Sedimentationsgefahr), bei Engstellen (Erosionsgefahr), an Flusskrümmungen (Erosionsgefahr), an Inseln (Sedimentation- und Erosionsgefahr) - Aufnahme von Wasserspiegellagen: Die Installation von Sonderpegeln ist arbeits- und zeitintensiv, sinnvoller ist eine zusätzlicher Einbau von Lattenpegeln sowie Geschwemmselaufnahme nach dem Hochwasser. - Fotodokumentation, Vegetationsaufnahme: Bildaufnahmen sind wichtig für die Entwicklungsvisualisierung über mehrere Jahre. Aufnahmen von Bestandsbreite, Entfernung vom Ufer, Ast-/Stammdichte sowie Ast-/Stammdurchmesser sind die wichtigsten Vegetationsdaten, die mit aufgenommen werden müssen. Oftmals genügt auch eine Abschätzung des Verhältnisses freier Querschnitt zu vegetationsbestandenem Querschnitt. - Datenbank Ein sinnvolles Monitoring setzt eine bestehende Datenbankstruktur voraus. Diese ermöglicht eine einheitliche, systematisierte Datenaufnahme. Gleichzeitig werden Datenlücken und Fehlmessungen sofort sichtbar. Die Datensicherung sollte in digitaler und in ausgedruckter Form erfolgen. Dies verhindert, dass Daten aufgrund von Softwareweiterentwicklung verloren gehen.
Das Projekt "Teilprojekt: Evolution des Klimas in Zentralasien (Baikalsee) seit Termination II mit Schwerpunkt: Wechselwirkung zwischen sibirischem Hochdruck-System und Monsunsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Ziel dieser Studie ist, die empfindliche Wechselwirkung zwischen dem sibirischen Hochdruckgebiet und dem Sommer-Monsun mit Zentrum über dem Indischen Ozean für die letzten 130.000 Jahre auszumachen und diese Interferenzen zwischen den atmosphärischen Oszillationen zu quantifizieren. Dazu werden Parameter verwendet, welche die Veränderungen im Feuchtigkeitshaushalt abbilden. Besonders geeignet ist die Art der limnischen Besiedlung, der Umfang der biologischen Produktivität und die Sedimenttextur. Korngrößen- und Pigment- und Diatomeen-Daten, die aus mehreren 10 m langen Kernen aus den drei verschiedenen Becken des Baikalsees stammen, sind die Informationsträger um fluviatilen bzw. atmosphärischen Eintrag für diese Zeitscheibe zu rekonstruieren. Vergleiche mit ähnlich hochauflösenden Datensätzen aus ozeanischen und limnischen Milieus werden Aufschluß über die atmosphärischen Oszillationen und ihre Fernwirkung und die damit verbundenen Änderungen in der Hydrosphäre geben. Diese Daten-Vergleiche erfordern eine präzise zeitliche Einstufung. Paläomagnetische Signale werden bei Eignung der Kerne gemessen. Diatomeen- und weitere Altersuntersuchungen mittels 14C, 26Al, 10Be und U/Th-Verteilungen werden mit Kooperationspartnern durchgeführt.
Das Projekt "Numerical Simulation Tools for Protection of Coasts against Flooding and Erosion (SIM.COAST)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Referat Drittmittel- und Landesmittelmanagement durchgeführt. This project aims to provide improved process understanding, new knowledge, methods, new and improved numerical tools, resulting in decision support systems serving decision-making at protection of coasts against flooding and erosion. Project resultys will contribute to improve reliability of coastal protection structures, and introduce an environmentally friendly approach in coastal protection. The activities will focus on work-out/improve/coordinate numerical model tools that are able to manage interactive data and forecast (by numerical simulations) short term (storm surge, tsunami) and long term (erosion, water level change) phenomena with respect to coastal protection. Project objectives will be pursued by exploring the available experience of the partners, creating complementarities /synergies between them, and using basic preconditions, as follows: - Scientific potential of all partners, the available theoretical knowledge, and expected new findings in the field of coastal hydrodynamics and flooding and - Long-term research cooperation with Chinese partners (dated from 1989) in the field of coastal protection (including some joint model developments, and published papers) - Experience in use of advanced numerical models (MIKE FLOOD, MIKE 21HD/CAMS, SWAN, VOF), as well as GIS data handling abilities, providing links to field observations and related monitoring programs - Well proven expertise in the field of coastal protection & risk management (via EU Coastal protection Projects: EU-FLOWS/FLOODsite/DELOS/CLAS and other - Experience in Environmentally Friendly Coastal Protection, advanced & innovative coastal technologies. Project output should finally help decision makers in: - improving co-ordination of coastal erosion and surface water flood risk - strengthening emergency planning arrangements - managing the investment of significant levels of public funding - helping communities adapt to climate change.
Das Projekt "Teilprojekt E: Geothermische Reservoir-Charakterisierung: Parameter, Geometrien und Modellansätze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geophysica Beratungsgesellschaft mbH durchgeführt. Die Geophysica wird in diesem Projekt die Erfassung und Auswertung von geologischen und petrophysikalischen Daten an den ausgewählten Standorten übernehmen und die im Vorgängerprojekt MeProRisk entwickelten Methoden zur Ableitung geothermisch relevanter Eingangsparameter einsetzen. Weiterhin soll in Kombination mit der Charakterisierung der petrophysikalischen Eigenschaften ein modellhafter Ansatz hinsichtlich der Abbildung von geologisch bedingten Heterogenitäten im Reservoir entwickelt werden. (1) Zusammenstellung und Bewertung der Basisdaten durch Auswertung von sämtlich zur Verfügung stehenden Informationsquellen. (2) Zusammenführung der thermophysikalisch relevanten Daten aus den beteiligten Projekten (Pawsey: Australien, Murci und Guardia Lombardei: Italien) als Basis für die Machbarkeitsstudie. (3) Systematische Anwendung der in MeProRisk I erarbeiteten Methoden zur Ableitung relevanter Parameter und deren Statistik. (4) Untersuchung der Veränderung von thermischen und hydraulischen Eigenschaften in Hinblick auf verschiedene Fazien, wie z.B. fluviatile Systeme. Dazu soll ein Modellansatz zur räumlichen Abbildung von Geometrien (z.B. Flusssysteme, Deltastrukturen, Kluftsysteme) entwickelt werden, welcher in den Simulationscode implementiert werden kann. (5) Tests und Sensitivitätsstudien mit den im vorangegangenen Projekt und hier weiter zu entwickelnden Programmwerkzeugen unter Einbeziehung aller vorhandenen Daten.
Das Projekt "Teilprojekt: Rekonstruktion der Entwicklung des Bengal Fächers mittels sedimentphysikalischer Eigenschaften (ReconFan)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Das Projekt ReconFan basiert auf meinen vorangegangenen Arbeiten und Veröffentlichungen zu den verschiedenen Ablagerungsräumen des Bengal Fächers und den Wissenslücken, die sich daraus ergeben. Der Fokus liegt bei den während der IODP Expedition 354 gewonnenen sedimentphysikalischen und optischen Daten. Die generellen Ziele sind (i) die Geschichte der Wechsellagerungen von turbiditischen und hemipelagischen Sedimenten des Bengal Fächers als Ergebnis der Interaktion von Erosion des Himalaya und der Entwicklung des Asiatischen Monsuns zu entschlüsseln, (ii) eine hochauflösende Alterskontrolle mittels orbitalem Tuning, Biomagnetostratigraphie und der Identifizierung von Aschelagen zur Verfügung zu stellen, und (iii) die Resonanz auf die Klima- und Monsunsteuerung in unterschiedlichen Zeitskalen zu studieren. Die Ziele wurden bereits teilweise erreicht innerhalb der derzeitigen Finanzierung. Es wurden drei Manuskripte erstellt: eines davon befindet sich in der Begutachtung, ein weiteres ist bereit zur Einreichung und ein drittes ist fast fertig. Während der Verlängerungsphase sollen laufende Untersuchungen abgeschlossen und bisher noch nicht eingesetzte, neue Methoden verwendet werden. Es sollen so mindestens zwei neue Publikationen als Erstautor entstehen. Für die Pleistozänen Abschnitte wurden Altersmodelle, basierend auf orbitalem Tuning und Spektralanalysen, für alle Bohrkerne der IODP-Expedition 354 unter Zuhilfenahme von Paläomagnetik und Biostratigraphie erstellt. Weiterhin wurde die Fourier-transformierte Infrarotspektroskopie eingesetzt, um die Gesamtgeochemie zu bestimmen. Diese Arbeiten sollen nun auf Plio-Miozäne Kernabschnitte ausgedehnt werden. Vor allem sollen sedimentphysikalische (Feuchtraumdichte, Kompressionsschallwellen-Geschwindigkeit und magnetische Suszeptibilität) und sedimentoptische (LaCie-Farben L*, a*, b*) Eigenschaften genutzt werden, um eine Fazieszuordnung treffen zu können, d. h. mittels geochemischer Kalibrierung die relativen Anteile der drei Hauptsedimentkomponenten Detritus, biogenes Karbonat und biogener Opal, zu bestimmen. Weiterhin soll eine neue Methode, der sogenannten Q4/7 Analyse, genutzt werden, um zu testen, ob die Faziesvariationen mittels geochemischer Eigenschaften unterschieden werden können. Weiterhin werden, basierend auf Korngrößenanalysen, die relativen Anteile von Sand, Silt und Ton für die detritische Fraktion bestimmt, um hochauflösende Sedimentbudgets für Turbidite erstellen zu können. Die ultimativen Ziele der Untersuchungen liegen darin, wichtige Informationen zur Entschlüsselung der Erosionsgeschichte, den damit verbundenen fluviatilen Transport entlang des Ganges-Brahmaputra Flusssystems, die Verlagerung der Depocenter relativ zur Meeresspiegelschwankungen, und die langzeitliche Monsun- und Klimaentwicklung zu erhalten, die auf dem unteren Bengal-Fächer dokumentiert sind.
Das Projekt "Teilprojekt: Variabilität der Niederschläge im NE Indischen Ozean in einer wärmeren Welt: Rekonstruktion des enigmatischen Beginns und der Evolution des indischen Monsuns im Miozän-Pliozän aus einzigartigen Sedimentarchiven der IODP Expedition 353" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Institut für Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Marine Mikropaläontologie durchgeführt. Selbst nach einem halben Jahrhundert intensiver Forschungen bleiben die Prozesse, die die kurzfristige und langfristige Variabilität der monusalen Regenfälle im stärksten hydrologischen System der Erde antreiben Gegenstand heftiger Debatten. Eines der Hauptziele der IODP Expedition 353 (iMonsoon) war es deshalb, das Niederschlags-Signal des indischen Monsuns in seiner Kern-Region, den Kontinentalrändern des Golf von Bengalen, während des Miozän und Pliozän zu rekonstruieren. Die neuen Sedimentkerne, die nun aus dieser kritischen Region vorliegen werden es ermöglichen, die Sensitivität des indischen Monsuns gegenüber Insolations-Antrieb und klimatischen Randbedingungen wie Umfang und Verteilung des globalen Eisvolumens sowie Treibhausgas-Konzentrationen auch über längere Zeiträume besser zu verstehen. Es wird ebenfalls möglich sein zu rekonstruieren, wann und unter welchen Randbedingungen die heutige Monsunzirkulation ursprünglich einsetzte und wie sie sich über die letzten 16 Millionen Jahre entwickelte. Die neuen Daten werden außerdem erlauben, die Hypothese einer engen Verbindung zwischen der Klimaentwicklung Südasiens und der tektonischen Entwicklung des Himalaya und dem Aufstieg des Tibet-Plateaus zu testen. In diesem Projekt schlagen wir vor, hochauflösende Temperatur- und Salinitätsrekonstruktionen (aus parallel gemessenen stabilen Isotopen und Mg/Ca-Verhältnissen in planktonischen Foraminiferen) und Abschätzungen des fluviatilen Sedimenteintrags aus XRF-Scanner generierten Elementverteilungsdaten für die Zeitfenster vor 16-14, 10-7 und 5-3 Millionen Jahren zu generieren. Der Vergleich dieser kritischen Zeitfenster erlaubt Einblick in den Zusammenhang zwischen monsunalen Niederschlägen und Klimaänderungen in hohen Breiten während wärmeren Epochen der Erdgeschichte unter sehr unterschiedlichen Randbedingungen: (1) während des mittelmiozänen Klimaoptimums (16-14.5 Ma), als sich die antarktischen Eisschilde noch sehr dynamisch verhielten und die Haupt-Aufstiegs- und Expansionsphase des Tibet-Plateaus noch nicht stattgefunden hatte, (2) zwischen 10 und 7 Millionen Jahren vor heute, als die Erde noch weitgehend unipolar vereist war und das Tibet Plateau aufstieg und (3) zwischen 5 und 3 Millionen Jahren vor heute als die ersten bedeutenderen Vereisungsphasen in der Nordhemisphäre begannen.
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