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Schwerpunktprogramm (SPP) 1889: Regional Sea Level Change and Society (SeaLevel), Teilprojekt: Küstennahe und regionale Meeresspiegeländerungen und Subsidenz - Das Gefährungspotential in Indonesien und Südostasien

Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1889: Regional Sea Level Change and Society (SeaLevel), Teilprojekt: Küstennahe und regionale Meeresspiegeländerungen und Subsidenz - Das Gefährungspotential in Indonesien und Südostasien" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum.Klimaänderungen sind als natürliche Phänomene in allen Epochen der Erdgeschichte zu finden. Neben diesen natürlichen Variationen stehen heute zunehmend die anthropogen Änderungen im Fokus der Aufmerksamkeit. Dabei kommt dem Anstieg des Meeresspiegels in der Öffentlichkeit eine herausragende Bedeutung zu, da die gesellschaftlichen und ökonomischen Konsequenzen bereits allgemein sichtbar und spürbar sind. Viele Megastädte der Welt liegen in Küstenregionen und nehmen insgesamt fast ein Drittel der Weltbevölkerung auf. Die durch den Meeresspiegelanstieg verursachte Bedrohung wird zudem durch eine natürliche oder anthropogen verursachte Subsidenz in vielen Fällen noch vergrößert. Somit ist eine umfassende und genaue Bestimmung von Meeresspiegelanstieg und die Bestimmung von Subsidenzraten die Voraussetzung für eine sinnvolle Küstenplanung, Landnutzung und den Erhalt der ökonomischen und ökologischen Lebensgrundlagen. Seit 1991 wird der Meeresspiegel durch Radaraltimeter kontinuierlich und hochgenau erfasst. Ungeachtet dieser langen Zeitspanne fällt es heute immer noch schwer, konsistente Beschreibungen des globalen Meeresspiegels zu liefern. Das Projekt wird die Ursachen in einer fokussierten Region (Südostasien) untersuchen und Lösungsstrategien erarbeiten. Meeresspiegeländerungen werden mittelfristig durch saisonale und jährliche Variationen beeinflusst. Diese Prozesse überlagern die globale Änderung des Meeresspiegels als Rauschen und erschweren somit die Bestimmung von Langzeittrends. Gezeitenpegel, die teilweise seit über 100 Jahren Messungen liefern, sind ein probates Mittel, langfristige Änderungen zu untersuchen und Extremereignisse zu detektieren. GNSS-Sensoren an oder der Nähe von Pegeln erlauben die Ableitung geozentrische Meeresspiegeländerungen und die Trennung von Landdriften (GIA, Subsidenz). Die genaue Bestimmung des Zustandes des Meeresspiegels, die Analyse von GNSS-korrigierten Pegelmessungen und die Erfassung der Subsidenz in Megastädten sind zentrale Forschungsgegenstände und unentbehrlich für die vorausschauende Planung und Entwicklung von Küstensiedlungen. In dem Projekt planen wir (1) die Nutzung und Verbesserung der Datenbasis, bestehend aus Radaraltimetrie, GNSS-Sensoren, Gezeitenpegeln und dem zeitvariablen Schwerefeld, mit dem Ziel, regionale Änderungen des Meeresspiegels und der Subsidenz möglichst präzise zu erfassen; (2) die Variabilität des Meeresspiegels in Südostasien und vor Java/Indonesien zu analysieren und Ursachen dafür zu identifizieren; (3) lokale Änderungen des Meersspiegels aus Pegeln in Südostasien zu untersuchen, und Extremereignissen zu identifizieren, zu analysieren und zu beschreiben; (4) die Informationen mit den Ergebnissen anderer Projekte desselben Zielgebietes zu kombinieren und zu einer konsistenten Beschreibung der Gefährdung durch Meeresspiegelanstieg und Subsidenz von der Messung bis hin zur Auswirkung auf die Gesellschaft für einzelne Städte zu gelangen.

Gezeitenströme deutsche Küstengewässer und Nachbargebiete

Stündliche Gezeitenströmungen (bezogen auf Hochwasser Helgoland) für die deutschen Küstengewässer und benachbarte Gebiete (Innere Deutsche Bucht und westliche Ostsee) in einer horizontalen Auflösung von 900 Metern. Die Informationen basieren auf einer Simulation der Gezeitenströmungen mit dem BSH-Zirkulationsmodell BSHcmod.

Gezeitenströme Nordsee

Stündliche Gezeitenströmungen (bezogen auf Hochwasser Helgoland) der Nordsee in einer horizontalen Auflösung von 3 Seemeilen. Die Informationen basieren auf einer Simulation der Gezeitenströmungen mit dem BSH-Zirkulationsmodell BSHcmod.

Risikogebiete außerhalb von Überschwemmungsgebieten (§ 78 b WHG)

Es handelt sich um Flächen, bei denen nach § 78b WHG ein signifikantes Hochwasserrisiko ermittelt wurde und die bei einem Hochwasser mit niedriger Wahrscheinlichkeit [HQextrem] über das festgesetzte bzw. vorläufig gesicherte Überschwemmungsgebiet hinaus überschwemmt werden können. Der Stand der verwendeten Grundlagen ist der Attributtabelle zu entnehmen. Die Lage und Rechtsverbindlichkeit ergeben sich aus den Angaben für Risikogebiete des HQextrem aus dem 2. Zyklus (2019) der Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (HWRM-RL) sowie den aktuellen Angaben für festgesetzte Überschwemmungsgebiete und vorläufige Sicherungen.§ 78b WHG Risikogebiete außerhalb von Überschwemmungsgebieten (Fassung gemäß Änderung durch Hochwasserschutzgesetz II)(1) Risikogebiete außerhalb von Überschwemmungsgebieten sind Gebiete, für die nach § 74 Absatz 2 Gefahrenkarten zu erstellen sind und die nicht nach § 76 Absatz 2 oder Absatz 3 als Überschwemmungsgebiete festgesetzt sind oder vorläufig gesichert sind; dies gilt nicht für Gebiete, die überwiegend von den Gezeiten beeinflusst sind, soweit durch Landesrecht nichts anderes bestimmt ist. Für Risikogebiete außerhalb von Überschwemmungsgebieten gilt Folgendes:1. bei der Ausweisung neuer Baugebiete im Außenbereich sowie bei der Aufstellung, Änderung oder Ergänzung von Bauleitplänen für nach § 30 Absatz 1 und 2 oder nach § 34 des Baugesetzbuches zu beurteilende Gebiete sind insbesondere der Schutz von Leben und Gesundheit und die Vermeidung erheblicher Sachschäden in der Abwägung nach § 1 Absatz 7 des Baugesetzbuches zu berücksichtigen; dies gilt für Satzungen nach § 34 Absatz 4 und § 35 Absatz 6 des Baugesetzbuches entsprechend;2. außerhalb der von Nummer 1 erfassten Gebiete sollen bauliche Anlagen nur in einer dem jeweiligen Hochwasserrisiko angepassten Bauweise nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik errichtet oder wesentlich erweitert werden, soweit eine solche Bauweise nach Art und Funktion der Anlage technisch möglich ist; bei den Anforderungen an die Bauweise sollen auch die Lage des betroffenen Grundstücks und die Höhe des möglichen Schadens angemessen berücksichtigt werden.(2) Weitergehende Rechtsvorschriften der Länder bleiben unberührt.Diese Daten sind auch im INSPIRE Datenmodell „Annex 3: Gebiete mit naturbedingten Risiken“ erhältlich. Die Bereitstellung erfolgt über die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) per Darstellungs- und Downloaddienst, deren URLs in den Transferoptionen angegeben sind.

TrilaWatt: Wattflächen (2015-2021)

Definitionen: Watt wird während des Tidehochwassers überflutet und fällt bei Tideniedrigwasser trocken. Eine Abgrenzung der Wattflächen hängt daher vom Verlauf von Tidehochwasser und Tideniedrigwasser ab. Die räumliche und zeitliche Variabilität von Tidehoch- und Tideniedrigwasser führt jedoch zu einer Vielzahl an möglichen Ausdehnungen von Watt auf täglichen, monatlichen, jährlichen oder dekadischen Zeitskalen. Diese bereits große Variabilität wird zusätzlich von der langfristigen Veränderung von Tide und Topographie überlagert. Produkt: Dieser Datensatz aus dem TrilaWatt Projekt beinhaltet die Topographie des Watts für die Deutsche Buch und die Niederlande, basierend auf jahresgemittelten Daten von Tidehoch- und Tideniedrigwasser. Auf dieser Grundlage wurden mittlere Tidehoch- und Tideniedrigwasserlinien sowie deren Unschärfe (±25cm) abgeleitet. Die Intertidalfläche resultiert aus der Verschneidung von jährlich interpolierten Topographie und jährlichen, mittleren Tidehoch- und Tideniedrigwasserdaten des digitalen Zwillings. Zitat für diesen Datensatz Lepper, R., Lorenz, M., Milbradt, P., Pineda Leiva, D. F. (2025): TrilaWatt: Wattflächen (2015-2021) [Data set]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/5a882d-b3a571.   English: This dataset contains the annual topography of the intertidal zone of the Wadden Sea as an intersect of modeled annually averaged tidal high and low water with topography data. Based on the intertidal topography, we estimated annual the characteristic tidal low water line, tidal high water line, and their uncertainty.

TrilaWatt: Wattflächen (WMS)

Definitionen: Watt wird während des Tidehochwassers überflutet und fällt bei Tideniedrigwasser trocken. Eine Abgrenzung der Wattflächen hängt daher vom Verlauf von Tidehochwasser und Tideniedrigwasser ab. Die räumliche und zeitliche Variabilität von Tidehoch- und Tideniedrigwasser führt jedoch zu einer Vielzahl an möglichen Ausdehnungen von Watt auf täglichen, monatlichen, jährlichen oder dekadischen Zeitskalen. Diese bereits große Variabilität wird zusätzlich von der langfristigen Veränderung von Tide und Topographie überlagert. Produkt: Dieser Datensatz aus dem TrilaWatt Projekt beinhaltet die Topographie des Watts für die Deutsche Buch und die Niederlande, basierend auf jahresgemittelten Daten von Tidehoch- und Tideniedrigwasser. Auf dieser Grundlage wurden mittlere Tidehoch- und Tideniedrigwasserlinien sowie deren Unschärfe (±25cm) abgeleitet. Die Intertidalfläche resultiert aus der Verschneidung von jährlich interpolierten Topographie und jährlichen, mittleren Tidehoch- und Tideniedrigwasserdaten des digitalen Zwillings. Für den Zeitraum von 2015 bis einschließlich 2021 werden Auswertungen zu Intertidal-, Supratidal-Flächen sowie Hochwasser- und Niedrigwasser-Linien zur Verfügung gestellt. Die Datenprodukte werden im GeoTIFF Format und als Shapefiles bereitgestellt. Der Dienst stellt Auswertungen zu Intertidal-, Supratidal-Flächen sowie Hochwasser- und Niedrigwasser-Linien zur Verfügung. Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Lepper, R., Lorenz, M., Milbradt, P., Pineda Leiva, D. F. (2025): TrilaWatt: Wattflächen (2015-2021) [Data set]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/5a882d-b3a571 English: This dataset contains the annual topography of the intertidal zone of the Wadden Sea as an intersect of modeled annually averaged tidal high and low water with topography data. Based on the intertidal topography, we estimated annual the characteristic tidal low water line, tidal high water line, and their uncertainty. Download: A download is located under references (in German: "Verweise und Downloads").

TrilaWatt: Wattflächen (WFS)

Definitionen: Watt wird während des Tidehochwassers überflutet und fällt bei Tideniedrigwasser trocken. Eine Abgrenzung der Wattflächen hängt daher vom Verlauf von Tidehochwasser und Tideniedrigwasser ab. Die räumliche und zeitliche Variabilität von Tidehoch- und Tideniedrigwasser führt jedoch zu einer Vielzahl an möglichen Ausdehnungen von Watt auf täglichen, monatlichen, jährlichen oder dekadischen Zeitskalen. Diese bereits große Variabilität wird zusätzlich von der langfristigen Veränderung von Tide und Topographie überlagert. Produkt: Dieser Datensatz aus dem TrilaWatt Projekt beinhaltet die Topographie des Watts für die Deutsche Buch und die Niederlande, basierend auf jahresgemittelten Daten von Tidehoch- und Tideniedrigwasser. Auf dieser Grundlage wurden mittlere Tidehoch- und Tideniedrigwasserlinien sowie deren Unschärfe (±25cm) abgeleitet. Die Intertidalfläche resultiert aus der Verschneidung von jährlich interpolierten Topographie und jährlichen, mittleren Tidehoch- und Tideniedrigwasserdaten des digitalen Zwillings. Für den Zeitraum von 2015 bis einschließlich 2021 werden Auswertungen zu Intertidal-, Supratidal-Flächen sowie Hochwasser- und Niedrigwasser-Linien zur Verfügung gestellt. Die Datenprodukte werden im GeoTIFF Format und als Shapefiles bereitgestellt. Der Dienst stellt Auswertungen zu Intertidal-, Supratidal-Flächen sowie Hochwasser- und Niedrigwasser-Linien zur Verfügung. Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Lepper, R., Lorenz, M., Milbradt, P., Pineda Leiva, D. F. (2025): TrilaWatt: Wattflächen (2015-2021) [Data set]. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/5a882d-b3a571 English: This dataset contains the annual topography of the intertidal zone of the Wadden Sea as an intersect of modeled annually averaged tidal high and low water with topography data. Based on the intertidal topography, we estimated annual the characteristic tidal low water line, tidal high water line, and their uncertainty. Download: A download is located under references (in German: "Verweise und Downloads"). Definitionen: Watt wird während des Tidehochwassers überflutet und fällt bei Tideniedrigwasser trocken. Eine Abgrenzung der Wattflächen hängt daher vom Verlauf von Tidehochwasser und Tideniedrigwasser ab. Die räumliche und zeitliche Variabilität von Tidehoch- und Tideniedrigwasser führt jedoch zu einer Vielzahl an möglichen Ausdehnungen von Watt auf täglichen, monatlichen, jährlichen oder dekadischen Zeitskalen. Diese bereits große Variabilität wird zusätzlich von der langfristigen Veränderung von Tide und Topographie überlagert. Produkt: Dieser Datensatz aus dem TrilaWatt Projekt beinhaltet die Topographie des Watts für die Deutsche Buch und die Niederlande, basierend auf jahresgemittelten Daten von Tidehoch- und Tideniedrigwasser. Auf dieser Grundlage wurden mittlere Tidehoch- und Tideniedrigwasserlinien sowie deren Unschärfe (±25cm) abgeleitet. Die Intertidalfläche resultiert aus der Verschneidung von jährlich interpolierten Topographie und jährlichen, mittleren Tidehoch- und Tideniedrigwasserdaten des digitalen Zwillings. Für den Zeitraum von 2015 bis einschließlich 2021 werden Auswertungen zu Intertidal-, Supratidal-Flächen sowie Hochwasser- und Niedrigwasser-Linien zur Verfügung gestellt. Die Datenprodukte werden im GeoTIFF Format und als Shapefiles bereitgestellt. Der Dienst stellt Auswertungen zu Intertidal-, Supratidal-Flächen sowie Hochwasser- und Niedrigwasser-Linien zur Verfügung. English: This dataset contains the annual topography of the intertidal zone of the Wadden Sea as an intersect of modeled annually averaged tidal high and low water with topography data. Based on the intertidal topography, we estimated annual the characteristic tidal low water line, tidal high water line, and their uncertainty. Download: A download is located under references (in German: "Verweise und Downloads").

Ausbau der Seehafenzufahrten - Die Rolle der BAW als Gutachter in der Planungs- und Genehmigungsphase

Das Projekt "Ausbau der Seehafenzufahrten - Die Rolle der BAW als Gutachter in der Planungs- und Genehmigungsphase" wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Wasserbau.Die weltweiten Warentransporte werden zu über 90 Prozent auf dem Seeweg abgewickelt. Die Seehäfen dienen den Warenströmen als Anlaufstelle und haben daher eine besondere Bedeutung für den gesamten Welthandel. Auch die deutsche Volkswirtschaft ist auf eine leistungsfähige Infrastruktur der Seehäfen angewiesen, um das Außenhandelsvolumen von jährlich rund zwei Billionen Euro effizient umsetzen zu können. Um die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Seehäfen international zu sichern, wurden sie, wie auch ihre Zufahrten, in der Vergangenheit immer wieder an die Anforderungen der modernen Seeschifffahrt angepasst. So wurden seit dem Ende des 19. Jahrhunderts viele Fahrrinnen verändert, beispielsweise an Ems, Jade, Weser und Elbe. Zusätzlich haben umfangreiche Küstenschutzmaßnahmen, wie etwa Eindeichungen, die ursprünglich natürlichen Tideflusssysteme nachhaltig verändert. Auch heute sind noch weitere Fahrrinnenanpassungen für die Unter- und Außenelbe, die Unter- und Außenweser und die Außenems geplant. Die Pläne werden auf Antrag eines Bundeslandes (überwiegend Niedersachsen, Hamburg, Bremen) von der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) des Bundes durchgeführt und der Planfeststellungsbehörde zur Genehmigung vorgelegt. Die BAW ist im Auftrag der WSV als Sonderfachgutachter an den Planungen beteiligt. Da Seehafenzufahrten wie beim Hamburger Hafen leicht 100 Kilometer lang sein können, ergeben sich großflächige zusammenhängende Eingriffsflächen. Die geplanten Fahrrinnenanpassungen zählen entsprechend zu den größten Infrastrukturprojekten Deutschlands, bei denen zahlreiche Nutzungskonflikte beachtet werden müssen. Dazu gehört, dass die Seeschifffahrt auf den Tideflüssen in einem besonders schützenswerten Ökosystem stattfindet. Darüber hinaus schließen sich meist Schutzgebiete von nationaler und europäischer Bedeutung an. Fahrrinnenanpassungen können daher komplexe Auswirkungen auf die biotischen und abiotischen Systemparameter eines Tideflusses haben. Im Rahmen der für die Planungen nach nationaler und europäischer Gesetzgebung erforderlichen Umweltverträglichkeitsprüfung besteht somit eine hohe Verantwortung der Gutachter bei der Ermittlung und Prognose der ausbaubedingten Auswirkungen auf das Ökosystem. Hieraus ergibt sich die besondere Bedeutung der BAW-Gutachten: Die von der BAW prognostizierten Auswirkungen auf die abiotischen Systemparameter sind Grundlage für die ökologische Bewertung. So werden durch einen Ausbau der Wasserstand (z. B. Tidehochwasser, Tideniedrigwasser, Sturmflutscheitelwasserstände), die Strömungen und der Salzgehalt beeinflusst. Auch müssen die Auswirkungen auf den Sedimenttransport und das Gewässerbett (Morphodynamik) der von Gezeiten geprägten Flüsse ermittelt werden. (Text gekürzt)

Die Küstenökosysteme am Arabischen Golf 10 Jahre nach der Ölkatastrophe des Golfkrieges von 1991

Das Projekt "Die Küstenökosysteme am Arabischen Golf 10 Jahre nach der Ölkatastrophe des Golfkrieges von 1991" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Regensburg, Institut für Geographie.Durch die, im Golfkrieg von 1991, vom irakischen Aggressor mutwillig freigesetzten 1-6 Mio. t. Rohöl, wurden zahlreiche Küstenabschnitte an der saudiarabischen Küste verschmutzt. Die Lebewelt vieler Strand- und Intertidalbereiche wurde weitgehend vernichtet. Wissenschaftler aus Europa und Saudi Arabien untersuchten im Rahmen eines von der EU geförderten Projekts von 1992-1995 die Folgen der Katastrophe auf die Ökosysteme. Seit 1995 wurden keine weiteren Untersuchungen durchgeführt. Bei einer Reise im März 1999 konnte der Antragsteller an verschiedenen Strandabschnitten unter frischen Sedimenten (welche die Küste optisch voll regeneriert erscheinen lassen) noch beachtliche Teer- und Ölrückstände feststellen. In einigen Salzmarschbereichen findet erst jetzt eine zaghafte Kolonisierung von Krabben und Halophyten statt. Aufgrund der ausgezeichneten Dokumentation durch das EU-Projekt (der Antragsteller war daran beteiligt und hat daher zu allen Berichten Zugang) könnte durch erneute Untersuchungen 10 Jahre nach der Katastrophe die Regeneration, welche offensichtlich bei weitem noch nicht abgeschlossen ist, langfristig dokumentiert werden. Eine solche Studie würde erheblich zum besseren Verständnis von Regenerationsmechanismen in Abhängigkeit von verschiedenen Küstenökosystemen am Arabischen Golf beitragen.

Atomarer Sauerstoff in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre der Erde

Das Projekt "Atomarer Sauerstoff in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre der Erde" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Atomarer Sauerstoff (O) ist ein wichtiger Bestandteil der Erdatmosphäre. Er erstreckt sich von der Mesosphäre bis zur unteren Thermosphäre (Engl.: Mesosphere and Lower Thermosphere: MLT), d. h. von etwa 80 km bis über 500 km Höhe. O wird durch Photolyse von molekularem Sauerstoff durch UV-Strahlung erzeugt. Er ist die am häufigsten vorkommende Spezies in der MLT und eine wichtige Komponente in Bezug auf dessen Photochemie. Außerdem ist O wichtig für den Energiehaushalt der MLT, da CO2-Moleküle durch Stöße mit O angeregt werden und die angeregten CO2-Moleküle im Infraroten strahlen und die MLT kühlen. Dies bedeutet, dass sich der globale Klimawandel auch auf die MLT auswirkt, denn die Erhöhung der CO2-Konzentration in der MLT führt zu einer effizienteren Kühlung und damit zu deren Schrumpfen. Die O Konzentration wird außerdem durch dynamische Bewegungen, vertikalen Transport, Gezeiten und Winde beeinflusst. Daher ist eine genaue Kenntnis der globalen Verteilung von O und seines Konzentrationsprofils sowie der täglichen und jährlichen Schwankungen unerlässlich, um die Photochemie, den Energiehaushalt und die Dynamik der MLT zu verstehen. Das Ziel dieses Projekts ist es, Säulendichten und Konzentrationsprofile von O in der MLT durch Analyse der Feinstrukturübergänge bei 4,74 THz und 2,06 THz zu bestimmen. Die zu analysierenden Daten wurden mit dem Heterodynspektrometer GREAT/upGREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz frequencies) an Bord von SOFIA, dem Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, gemessen. Dies ist eine direkte Beobachtungsmethode, die genauere Ergebnisse liefern kann als existierende indirekte satellitengestützte Methoden, die photochemische Modelle benötigen, um O Konzentrationsprofile abzuleiten. Mit GREAT/upGREAT wurden seit Mai 2014 ca. 500.000 Spektren gemessen, die vier verschiedene Weltregionen abdecken, nämlich Nordamerika, Neuseeland, Europa und Tahiti/Pazifik. Zeitliche Variationen sowie der Einfluss von Sonnenzyklen, Winden und Schwerewellen werden ebenfalls im Rahmen des Projekts untersucht. Die Ergebnisse werden mit Satellitendaten, die für Höhen von 80 bis 100 km verfügbar sind, und mit Vorhersagen eines semi-empirischen Modells verglichen. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Daten die ersten spektral aufgelösten direkte Messungen von O in der MLT sind. Dies ist eine vielversprechende Alternative zur Bestimmung der Konzentration von O im Vergleich mit indirekten satellitengestützten Methoden, die auf photochemischen Modellen beruhen.

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