Der Antarktische Ozean ist mit Chlorophyllgehalten von weniger als 0,3 my g per Liter und Primärproduktionsraten von weniger als 50 mg C pro m2 pro Tag extrem nährstoffarm oder ultraoligotroph. In den Wintermonaten mit kaum messbarer Photosynthese werden die biologischen Umsetzungen im Pelagial im wesentlichen von den Bakterien dominiert. So konnten obligat und fakultativ oligotrophe Bakterien als die dominante Population über den Gunnerus- und Astrid-Rücken im Antarktischen Ozean nachgewiesen werden. Sie machten hier mit etwa 10 Prozent der gesamten Bakterienzahlen einen beträchtlichen Anteil der kultivierbaren Bakterien aus. Der Arktische Ozean ist dagegen starken terrestrischen Einflüssen durch die Einträge größerer Wasserfrachten von sibirischen Flüßen ausgesetzt. Maximale Produktionsraten von 1320 mg pro m2 pro Tag wurden im Sommer in der Frobisher Bay, Kanada, gemessen. Die Chlorophyllkonzentrationen im Meerwasser schwankten in Abhängigkeit der Wassertiefe zwischen 0,22 und 1,4 my g pro Liter im nördlichen Foxe Basin, im östlichen Teil der kanadischen Arktis. Von 9 Stationen in der Framstraße und der westlichen Grönlandsee konnten obligat oligotrophe Bakterien nur an einer Station nachgewiesen werden. Die Abundanz und Struktur oligotropher Bakteriengemeinschaften in Nord- und Südpolarmeer soll nun mit klassischen und molekularbiologischen Methoden eingehender untersucht werden. Es wird erwartet, dass nach Anreicherung der oligotrophen Bakterien in der Dialysekammer durch den Einsatz der Laserpinzette und Einzelzellkultivierungen der Anteil und die Diversität der oligotrophen Isolate erheblich vergrößert werden können.
Die Böden terrestrischer Ökosysteme sind ein wichtiger Steuerungsfaktor der CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre. Bei Modellierung von globalen CO2-Zyklen ist die Forschung der klimarelevanten Gase auf eindeutige Vorstellungen von der Kohlenstoffisotopie des CO2 der Bodenluft und ihrer Veränderungen angewiesen. Die bis heute vorhandenen Daten umfassen nur eine relativ kurzfristige Dynamik (Stunden bis Monate). Die Fragen nach den langfristigen Fluktuationen (Jahrtausende) der d13CWerte im bodenbürtigen Kohlendioxid und den sie kontrollierenden Faktoren sowie nach dem Zusammenhang mit dem CO2-Haushalt der spätquartären Atmosphäre bleiben offen. Ziel des Vorhabens ist es, die pedogenen Karbonate als Archive der langfristigen, spätquartären d13C-Dynamik des CO2 der Bodenluft zu untersuchen. Dem Arbeitskonzept liegen Modellvorstellungen der Produktion und Diffusion der 13CO2 im Boden zugrunde. Bei den Forschungsobjekten handelt es sich um laminierte Kalkablagerungen (Kalkkutanen) an Steinen aus holozänen Böden (Mediterraneis, Mitteleuropa, Sibirien) und sekundäre Karbonate aus spätpleistozänen Löss-Paläoboden-Sequenzen (Mitteleuropa). Die Untersuchungsmethoden: d13C, d18O, 14C-Altersbestimmung und Mikromorphologie. Bei der Auswertung der Ergebnisse sollen die Ursachen der langfristigen 13CO2-Dynamik der Bodenluft und die sie kontrollierenden Faktoren im Zentrum stehen.
Ziel des Vorhabens ist die Rekonstruktion der jungquartären Klima- und Landschaftsentwicklung des Werchojansker Gebirges und seines westlichen Vorlandes (NO-Sibirien). Im Vordergrund stehen folgende Fragen: (a) Wann war das Maximum der spätpleistozänen Vergletscherung? (b) Herrschte im Interstadial der letzten Kaltzeit (40-30 ka) ein warm-feuchtes Klima, welches möglicherweise die Zhiganskvergletscherung begünstigte? (c) War die mittelpleistozäne Samarov-Vergletscherung tatsächlich schwächer als das Maximum während des Spätpleistozäns? (d) Was war die Ursache für den Süßwasserzustrom aus Lena und Jana in die Laptevsee am Ende des Pleistozäns (Bölling/Alleröd)? Das Projekt wird von einem deutsch-russischen Team interdisziplinär (Paläoklimaforschung, Quartärgeologie, Geomorphologie, Geokryologie, Bodengeographie und Paläopedologie) durchgeführt. Ausgehend von der rezenten Vergletscherung im westlichen Werchojansker Gebirge werden die geomorphologischen, geokryologischen und bodengeographisch-paläopedologischen Befunde entlang ausgewählter Transsekte bis zu den Terrassen der Flüsse Lena und Aldan hin erfasst. Mit Hilfe absoluter und relativer Methoden wird die Chronologie der Gletschervorstöße und Klimaschwankungen erfasst. In der Synthese werden diese Befunde mit denen benachbarter Regionen verglichen.
Aktueller Begriff des wissenschaftlichen Dienstes des Deutschen Bundestages. 2 Seiten. Auszug der ersten drei Seiten: Aktueller Begriff Weltraummüll Seitdem im Jahr 1957 mit Sputnik 1 das erste Raumfahrzeug das Raumfahrtzeitalter einläutete, wurden tausende Raketen und Satelliten für wissenschaftliche, kommerzielle und militärische Zwecke in Erdumlaufbahnen gebracht. Jeder dieser Flugkörper verursacht früher oder später Ab- fallprodukte. Unter dem Begriff Weltraummüll (engl.: orbital debris) werden Überreste der Raum- fahrt zusammengefasst, die den Planeten weiterhin umkreisen oder auf die Erde zurückfallen, in der Atmosphäre verglühen bzw. geplant ins Meer stürzen. Dazu zählen u.a. ausgediente Satelliten, abgetrennte Raketenteile und Bruchstücke von explodierten Raumflugkörpern. Aber auch abge- platzte Lackteile, bei Weltraumspaziergängen verlorene Werkzeuge oder Schlackepartikel aus Feststoffraketenmotoren stellen eine Gefahr für die Raumfahrt dar. Politische Initiativen für einen besseren Umgang mit Weltraummüll bedürfen der internationalen Koordination. Gefährdung Die US-Raumfahrtbehörde NASA verfolgt ständig alle Abfall-Objekte, die groß genug sind, um beobachtet zu werden, und führt über ihre Anzahl und ihre jeweiligen Flugbahnen in Katalogen Buch. Sie beziffert derzeit 17.000 Abfall-Stücke, die größer als zehn Zentimeter sind und im erd- nahen Weltraum ihre Bahnen ziehen. Dazu kommen geschätzte 200.000 Objekte mit einer Größe zwischen einem und zehn Zentimetern sowie Millionen Schrottteilchen mit geringeren Durchmes- sern. All diese Objekte bewegen sich mit hohen Geschwindigkeiten – je nach Höhe 7-10 Kilometer pro Sekunde, also 25.000-36.000 km/h –, da sie anderenfalls auf die Erde zurückfallen würden. Sie stellen deshalb eine Bedrohung für Raumschiffe, aktive Satelliten und die Internationale Raumstation ISS dar. Das rasante Tempo bewirkt, dass bereits kleine Objekte allein aufgrund ihrer Bewegung eine Energie besitzen, die mit der einer Handgranate vergleichbar ist. Daher können im schlimmsten Fall schon Einschläge von millimeterkleinen Objekten einen Satelliten unbrauchbar machen. Eine weitere Gefahr geht von dem sogenannten Kaskadeneffekt aus. Bei jedem Einschlag oder Zusammenstoß im All entstehen neue Trümmerteile, die durch die Kollision in die unterschiedlichs- ten Umlaufbahnen geraten und wiederum eine neue Gefahr darstellen. Der Weltraummüll könnte sich daher, wenn die Zahl der Schrottteilchen eine gewisse Höhe überschritten hat, im Zuge weite- rer Kollisionen beschleunigt selbst vermehren. Ereignisse der letzten Jahre zeigen, dass die Gefährdung real ist: Im März 2009 musste die Inter- nationale Raumstation ISS zwei konkreten Bedrohungen durch heranfliegende Objekte begegnen, indem einmal ein Ausweichmanöver vorgenommen, einmal die Astronauten in die angedockte So- jus-Kapsel evakuiert wurden. Mitte Februar 2009 kollidierten über Sibirien der ausgediente russi- sche Militärsatellit „Kosmos 2251“ und ein amerikanischer Iridium-Kommunikationssatellit. Zwar kommen Beinahe-Kollisionen häufiger vor, und werden teils durch Ausweichmanöver vermieden. Dieses unvorhergesehene Ereignis stellte jedoch die erste tatsächliche Kollision zweier Satelliten auf Erdumlaufbahnen dar. Die Trümmerwolke besteht aus vielen hundert Einzelteilen. Zuvor hatte China im Januar 2007 eine Mittelstreckenrakete als Anti-Satellitenwaffe (ASAT) getestet, mit der der chinesische Wettersatellit Fengyun 1C absichtlich zerstört wurde. Das Resultat dieses Tests waren tausende neue Schrottteile, die sich nun im erdnahen Orbit befinden und wiederum andere Raumfahrzeuge gefährden. Nr. 31/09 (31. März 2009) ______________________________________________________________________________ Das Dokument gibt nicht notwendigerweise die Auffassung des Deutschen Bundestages oder seiner Verwaltung wieder und ist urheberrechtlich geschützt. Eine Verwertung bedarf der Zustimmung durch die Leitung der Abteilung W.[.. next page ..]-2- Die Wahrscheinlichkeit einer Kollision von Weltraumschrott mit einem Raumflugkörper hängt von dessen Größe, seiner Umlaufbahn, seiner Aufenthaltsdauer sowie der Dichte der Schrottstücke ab. Besonders gefährdet ist der erdnahe Orbit (low earth orbit - LEO) in einigen hundert Kilometern Höhe. Hier bewegen sich sowohl die meisten Satelliten als auch der Hauptteil des Schrotts. Dieser Bereich wird von der bemannten Raumfahrt, astronomischen Satelliten (Hubble-Teleskop) sowie Erderkundungs-, Spionage- und Wettersatelliten bevorzugt genutzt. Im medium earth orbit (MEO) zwischen 1.000 und 20.000 Kilometern Höhe sind vor allem die Kommunikations- und Navigati- onssatelliten angesiedelt. Der geostationäre Orbit (GEO) 36.000 km über dem Äquator ist dadurch ausgezeichnet, dass die Umlaufzeit um die Erde auf dieser Höhe genau 24 Stunden beträgt, so dass die hier stationierten Satelliten in Bezug auf die Erdoberfläche ortsfest sind. Daher befinden sich hier besonders viele Satelliten für Telefon, Radio- und Fernsehprogramme. Gegenmaßnahmen Die effektivste Maßnahme zur Vermeidung von Weltraummüll wäre es, Raumfahrzeuge so zu kon- struieren, dass die Anzahl der über ihre gesamte Lebensdauer entstehenden Abfallteile auf ein Minimum reduziert wird. Eine einfache Maßnahme zur Erhöhung der passiven Sicherheit liegt hin- gegen in der Entwicklung spezieller Schutzschilde für Raumfahrzeuge. Weitere bereits gängige Vorsichtsmaßnahmen sind z.B. das Ablassen von Treibstoff bei ausgedienten Raumfahrzeugen zur Vermeidung ungewollter Explosionen. Außerdem ist es mittlerweile Standard, dass aktive erd- nahe Satelliten eine gewisse Menge an Zusatztreibstoff mit sich führen, der ausschließlich für Aus- weichmanöver während der Betriebsdauer des Satelliten vorgesehen ist. Space Shuttles und die ISS haben hierbei den Vorteil, dass sie immer wieder neu mit Treibstoff versorgt werden. Damit Ausweichmanöver überhaupt durchgeführt werden können, ist es allerdings notwendig, die Schrottteile zu erkennen und ihre Flugbahnen zu verfolgen. Deshalb sammelt die NASA Beobach- tungen von kosmischen Abfallstücken im „US Space Surveillance Network“. Auch die Europäische Weltraumagentur (ESA) verfolgt Pläne zum Aufbau eines eigenen Überwachungszentrums für Weltraummüll. Detektiert werden können Bruchstücke mit modernen Radaranlagen oder Telesko- pen. Des Weiteren existieren internationale Richtlinien, die festlegen, dass Raumfahrzeuge und Raketenstufen von ihrer Umlaufbahn entfernt werden müssen, sobald ihr Auftrag beendet ist. Demnach sollten Satelliten auf dem geostationären Orbit noch genügend Treibstoff übrig behalten, um sich selbst auf einen 300 km höheren „Friedhofsorbit“ bringen zu können. Hier sind Kollisionen unwahrscheinlicher. Eine Alternative für niedriger fliegende Satelliten liegt darin, ihre Flugbahn nach und nach gezielt abzusenken, bis sie durch den Reibungswiderstand in der oberen Atmo- sphäre nach einer gewissen Zeit (z.B. 25 Jahre) automatisch verglühen. Rechtliche Situation Zur Entwicklung des Weltraumrechts schuf die Generalversammlung der Vereinten Nationen 1959 den Weltraumausschuss COPUOS (Committee on the Peaceful Uses of Outer Space), der sich mit der Ausarbeitung einer internationalen Rechtsordnung für den Weltraum befassen sollte. Im Jahr 1993 wurde zudem mit dem Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) ein inter- nationals Gremium verschiedener Luft- und Raumfahrtbehörden geschaffen, in dem neben ESA und NASA u.a. das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mitwirkt. Auf IADC- Richtlinien aufbauend konnten im Jahr 2007 Richtlinien zur Verringerung des Weltraumschrotts von den Vereinten Nationen verabschiedet werden. Das Europäische Parlament forderte in einer Entschließung vom Juli 2008 einen EU- Verhaltenskodex für Weltraumobjekte in Form eines rechtsverbindlichen Dokuments. Auch der Deutsche Bundestag hat sich bereits in der vergangenen Wahlperiode mit dem Thema Weltraum- schrott auseinandergesetzt (BT-Drs. 15/1371). Dabei wurden kooperative Maßnahmen in Bezug auf die Vermeidung von Weltraumschrott sowie zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit von Kolli- sionen zwischen Weltraumobjekten empfohlen. Quellen und weiterführende Literatur / Links: - UN Committee on the Peaceful Uses of Outer Space: http://www.oosa.unvienna.org/oosa/COPUOS/copuos.html - Richtlinien der UN / COPUOS 2007: http://www.oosa.unvienna.org/pdf/reports/ac105/AC105_890E.pdf - IADC - Inter-Agency Space Debris Coordination Committee: http://www.iadc-online.org/ - ESA – Europ. Weltraumorganisation: „Im Orbit wird es eng“. www.esa.int/esaCP/ESA4CE7708D_Germany_0.html - NASA – National Aeronautics and Space Administration (USA), Orbital Debris Program Office. Im Internet: http://www.orbitaldebris.jsc.nasa.gov/ - Raumfahrer Net e.V. http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/Weltraumschrott.shtml - Spiegel Online. https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,418813,00.html - TU Braunschweig: www.ilr.ing.tu-bs.de/forschung/raumfahrt/spacedebris Verfasser/in: Dr. Daniel Lübbert, Gregor Strate, Prakt. Julia Tenner, Fachbereich WD 8, Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung
Der boreale Nadelwald, die Taiga, ist eines der groessten Oekosysteme der Erde. Doch seine verschiedenen Teilgebiete sind auch innerhalb des Postglazials recht unterschiedlich alt. Ebenso verschiedenartig sind die oekologischen Gegebenheiten. Es stellt sich die Frage, ob die Taiga als ein einziges Oekosystem betrachtet werden darf. Die laufenden oekologischen Untersuchungen sollen die Ursachen fuer den lichten Stand der Baeume in einzelnen Teilen der Taiga klaeren. Von Bedeutung sind dabei Fragen nach Art, Ort und Intensitaet der Wurzelkonkurrenz sowie nach den oekologischen Folgen der Nadelstreu und des Moos- und Flechtenteppichs im Hinblick auf den Wasser und Waermehaushalt und auf die Bestandesverjuengung. Die Untersuchungen werden in Kanada, Nordeuropa und Ostjakutien durchgefuehrt.
In naturnahen sibirischen Pinus-sylvestris-Wäldern ca. 40 km südwestlich des Dorfes Zotino am Jenissei werden seit mehreren Jahren auf Dauerflächen umfassende ökologische Untersuchungen im Rahmen des IGBP-Programmes 'Global Change' vorgenommen, u.a. zur Altersstruktur, zur Biomasseentwicklung, zur Bestandesdynamik, zur Rolle der Brände, zur Vegetationsentwicklung, zum Konkurrenzverhalten, zum Nährstoff- und Wasserhaushalt der Bestände und zu verschiedenen physiologischen Leistungen der Kiefern. Während des geplanten Aufenthaltes sollen in Abstimmung mit dem Direktor des Max-Planck-Institutes für Biogeochemie, E.-D. Schulze in bereits gut untersuchten Beständen verschiedenen Alters ergänzende mykologische und lichenologische Daten zur Klärung der Rolle pilzlicher Organismen im brandgeregelten Zyklus der Bestände erhoben werden.
Umweltrelevante Projekte im Bereich Wirtschaft, Landwirtschaft und Naturschutz werden in der Region Baikalsee ausgefuehrt und koordiniert. Das Projekt hat umfangreichen didaktischen Anteil.
Permafrost regions are strongly affected by ongoing global warming. The widely distributed Arctic patterned ground of polygonal wetlands underlain by permafrost is considered to be sensitive to environmental and climate changes. In a combined ecological and palaeo-ecological approach, modern, sub-recent and fossil ice-wedge polygons will be studied at three representative sites along a geographical gradient in the northeast Siberian lowlands in order to understand the temporal and spatial variations of polygon dynamics and their relation to climate change. In the proposed study design limnological, (palaeo-)ecological, pedological and cryological methods are tightly interconnected to assess modern and palaeo-environmental conditions and their main forcing parameters thoroughly. Terrestrial and aquatic species communities will be studied and cryogenic processes affecting polygonal landscape will be observed and evaluated. Results from the proposed project will allow predicting future environmental dynamics in permafrost regions. Extensive preparatory work including methodological tests, site visits and cooperation arrangements was performed by the applicants to ensure the feasibility of the project. The project will bring together German and Russian expertise in Arctic ecology and permafrost science complemented by international partners.
A detailed attributed point feature shapefile of 6059 pingo locations in a 3.5 × 10⁶ km² region of northern Asia was manually assembled from 1:200 000 scale Russian topographic maps. These medium-scale maps are based on detailed mapping efforts at 1:50 000 and 1:100 000 scales, which in turn are derived from aerial photography acquired in the 1970-1980s (Soviet Military Topographic Survey or Voenno-Topograficheskoe Upravle-nie General'nogo Shtaba, VTU GSh). A first order analysis of pingo distribution was carried out with respect to permafrost, landscape characteristics, surface geology, hydrology, climate, and elevation datasets using a Geographic Information System. The study area comprises the North Asian lowland regions of North, Northeast, Far East and Central Siberia and adjacent mountain ranges from 60.0° N to 76.3° N latitude and 60.0° E to 180.0° W longitude. The geographic re-gions covered in this study are the northern part of the West Siberian Lowlands including the Yamal and Gydan peninsulas, Taymyr Peninsula, Putorana Plateau, Khatanga-Anabar-Olenek Lowlands, Lena River Delta, Lena River Valley, central Yakutian Lowlands around Yakutsk; Yana-Indigirka-Kolyma Lowlands, New Siberian Islands, and the far east Siberian Chukotka region.
Arktischer Permafrost und sibirische Feuchtgebiete stellen global wichtige Quellen für das Treibhausgas Methan dar. Bei weiterer Klimaerwärmung werden die Emissionen zunehmen. Da nur sehr wenige kontinuierliche Methan-Messstationen in der russischen Arktis und Sibirien vorhanden sind, dienen sie als Ausgangspunkt für Schätzungen der Emissionen auf regionalen Skalen. Gleichzeitig tragen kleinskalige Heterogenitäten der Landschaft wesentlich an Unsicherheit zur Abschätzung von Methan-Flüssen bei. Zeitlich und räumlich hochaufgelöste Methanflüsse und Wärme- und Feuchtebilanzen sind nur mit einer Kombination von mehreren Messmethoden möglich. Dieser Mangel an hochaufgelösten Datensätzen behindert die Weiterentwicklung und Validierung der Simulation des Zusammenhangs von Landbedeckung und Emissionen.Das Projekt MICHAEL hat als Ziele i) die Erhebung eines zeitlich und räumlich hochaufgelösten Datensatzes von Methan-Emissionen, turbulenten Wärmeflüssen und der Methan-Isotopen-Verteilung mit neuen und traditionellen Beobachtungsmethoden und ii) die Weiterentwicklung von Land-Oberflächen-Modellen und Parametrisierungen zur besseren Berücksichtigung von Landschafts-Inhomogenitäten. Dafür werden an zwei Orten Messkampagnen durchgeführt, nämlich an der Samoylov-Station im Lena-Delta und Mukhrino, zentral in Westsibirien gelegen. Der besondere Fokus liegt auf kleinskaliger Variabilität und dem Einfluss von verschiedenen Landschafts-Strukturen auf die Atmosphäre. Bodengestützte Eddy-Kovarianz (EC)- und Kammer-Messungen werden ergänzt mit zusätzlichen boden- und fluggestützten Messungen mit unbemannten Flugsystemen (UAS) von meteorologischen Parametern und Bodeneigenschaften, Wärme- und Methanflüssen, sowie Profilen der Methankonzentration und –isotopie. Drei UAS werden eingesetzt: Ein Flächenflugzeug für meteorologische Messungen und Strahlung, ein Quadrocopter für Vertikalprofile der Methankonzentration und –isotopie durch Analyse von Luftproben, und ein Kipprotor-System für Methan-Flüsse. Die UAS werden abhängig von Windrichtung, Stabilität und Oberfläche in einem Radius von 10 km um die Observatorien eingesetzt. Damit werden die Genauigkeit von traditionellen EC- und Kammer-Messungen und Ansätze zur Skalierung bewertet.Mit numerischen Simulationen wird die 3D-Variabilität von Methan-Emissionen in die Atmosphäre berechnet. Die zusätzlich entwickelte Land-Oberflächen-Modellierung berücksichtigt Austauschprozesse über inhomogenen Oberflächen. Die Ergebnisse der Simulationen werden mit Messdaten bewertet, und der Einfluss von räumlichen Inhomogenitäten auf die Atmosphäre wird bestimmt.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 159 |
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| Type | Count |
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| Daten und Messstellen | 5 |
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