The AZV (Altitudinal Zonation of Vegetation) Project was initiated in the year 2002. On the basis of a detailed regional study in continental West Greenland the knowledge about altitudinal vegetation zonation in the Arctic is aimed to be enhanced. The main objectives of the project are: a) considering the regional study: characterize mountain vegetation with regard to flora, vegetation types, vegetation pattern and habitat conditions, investigate the differentiation of these vegetation characteristics along the altitudinal gradient, develop concepts about altitudinal indicator values of species and plant communities, extract suitable characteristics for the distinction and delimitation of vegetation belts, assess altitudinal borderlines of vegetation belts in the study area. b) considering generalizations: test the validity of the altitudinal zonation hypothesis of the Circumpolar Arctic Vegetation Map ( CAVM Team 2003), find important determinants of altitudinal vegetation zonation in the Arctic, develop a first small scale vegetation map of entire continental West Greenland. Field work consists of vegetational surveys according to the Braun-Blanquet approach, transect studies, soil analyses, long-time-measurements of temperature on the soil surface and vegetation mapping in three different altitudinal vegetation belts (up to 1070 m a.s.l.).
Die wichtigsten Fakten Deutschland hat sich verpflichtet, zur Erreichung der Meeresschutzziele maximale Bewirtschaftungszielwerte für Gesamtstickstoff am Übergangspunkt limnisch-marin (Binnengewässer/Meer) einzuhalten. Im abflussgewichteten Mittel wird diese Zielkonzentration bei den Nordseezuflüssen bereits eingehalten, für die Ostsee jedoch noch überschritten. Einige der Nord- und Ostseezuflüsse weisen noch sehr hohe Gesamtstickstoffkonzentrationen auf. Für die Zielerreichung ist es jedoch erforderlich, dass jeder Fluss das das Bewirtschaftungsziel erreicht. Damit die Stickstoffkonzentrationen in den Flüssen weiter sinken, müssen vor allem Maßnahmen in der Landwirtschaft und im Abwassermanagement ergriffen werden. Welche Bedeutung hat der Indikator? Der „gute ökologische Zustand“ gemäß der Oberflächengewässerverordnung wird in den deutschen Gebieten der Nord- und Ostseeeinzugsgebiete weiterhin verfehlt. Die wichtigste Ursache dafür sind zu hohe Nährstoffbelastungen durch Stickstoff und Phosphor ( Eutrophierung ). Die negativen Auswirkungen der Eutrophierung sind im Rahmen des Indikators „Ökologischer Zustand der Übergangs- und Küstengewässer“ beschrieben. Nährstoffe werden vor allem über Flüsse in die Meere eingetragen. Der Indikator betrachtet die Konzentration des Gesamtstickstoffs der in Deutschland in Nord- und Ostsee einmündenden Flüsse und des Grenzflusses Rhein (die Oder ist ausgenommen). Witterungsbedingt können diese Konzentrationen stark schwanken, da in niederschlagsreichen Jahren mehr Stickstoff aus den Böden ausgewaschen wird. In Bezug auf den Nährstoff Phosphor wurde bisher davon ausgegangen, dass die Erreichung der Orientierungswerte in den Flüssen ausreichend für den guten Zustand der Küsten- und Meeresgewässer ist (siehe Indikator „Eutrophierung von Flüssen durch Phosphor“ ). Wie ist die Entwicklung zu bewerten? Um die Ziele der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL 2000/60/EG) und der EU-Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL 2008/56/EG) zu erreichen, gibt die Oberflächengewässerverordnung (OGewV 2016) für die in Nord- und Ostsee mündenden Flüsse sogenannte Bewirtschaftungszielwerte vor: 2,6 Milligramm Gesamtstickstoff pro Liter (mg/l) für in die Ostsee und 2,8 mg/l für in die Nordsee mündende Flüsse. Diese Zielwerte wurden auch für die Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung übernommen. Die durchschnittlichen Stickstoffkonzentrationen sind vor allem wegen der Verbesserung der Abwasserreinigung gesunken. In den letzten Jahren stagnieren sie jedoch. Während das hier gezeigte Mittel aller Flüsse sich dem Zielwert nähert oder diesen auch erreicht, liegen die maximalen Konzentrationen einzelner Flüsse noch deutlich darüber. Die Ostseezuflüsse weisen höhere maximale Konzentrationen auf als die Nordseezuflüsse. Die minimalen Konzentrationen unterschreiten die Bewirtschaftungszielwerte bereits. Zur Bewertung der Zielerreichung wird jedoch, nicht wie hier das abflussgewichtete Mittel aller Zuflüsse bewertet, sondern jeder Nord- und Ostseezufluss muss den Bewirtschaftungszielwert im langjährigen Mittel erreichen. Der Bund gibt über Verordnungen wie die Oberflächengewässerverordnung, die Düngeverordnung und die Abwasserverordnung den Rechtsrahmen zur weiteren Reduzierung von Nährstoffeinträgen vor, die Länder setzen diese Verordnungen um und kontrollieren ihre Einhaltung. Maßnahmen zur Senkung der Nährstoffeinträge werden im Rahmen der Umsetzung der Nitrat-RL, der WRRL und der MSRL ergriffen. Gegenwärtig geht die größte Belastung von der Landwirtschaft aus. Die Novelle der Düngeverordnung wird mittelfristig zu einem Rückgang dieser Belastung führen (siehe auch Indikator „Stickstoffüberschuss der Landwirtschaft“ ). Um die Zielwerte zu erreichen, sind darüber hinaus voraussichtlich noch weitere Maßnahmen in der Landwirtschaft erforderlich. Wie wird der Indikator berechnet? An den Mündungen der Flüsse in Nord- und Ostsee liegen Messstellen (Gewässergütemessstellen). An diesen wird die Stickstoffkonzentration mindestens monatlich gemessen. Diese Messwerte dienen, gemittelt über ein Jahr, als Grundlage für den Indikator . Um witterungsbedingte Schwankungen auszugleichen, wird der Indikator als gleitendes Mittel der letzten 5 Jahre berechnet und die einzelnen Flüsse werden entsprechend ihrer Abflussspende gewichtet. Darüber hinaus werden die maximalen und minimalen Konzentrationen als gleitende 5-Jahres Mittel berechnet. Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie in den Daten-Artikeln "Flusseinträge und direkte Einträge in die Nordsee" und "Nährstoffeinträge über Flüsse und Direkteinleiter in die Ostsee" .
Die wichtigsten Fakten An mehr als der Hälfte aller Messstellen an deutschen Flüssen werden zu hohe Phosphor-Konzentrationen gemessen und die Gewässergüte muss herabgestuft werden. Messstellen mit hohen Konzentrationen sind seit Beginn der 1980er Jahre um rund ein Drittel zurückgegangen. Extreme Belastungen treten nur noch selten auf. Ziel der Nachhaltigkeitsstrategie ist es, die Phosphor-Orientierungswerte spätestens 2030 in allen Gewässern einzuhalten. Dafür muss die Landwirtschaft ihre Düngepraxis verändern und besonders kleine Kläranlagen die Phosphorelimination an den Stand der Technik anpassen. Welche Bedeutung hat der Indikator? Die Gewässer Deutschlands sind mehrheitlich in keinem guten Zustand (siehe Indikatoren zum ökologischen Zustand der Flüsse , Seen und Meere ). Die Überdüngung der Gewässer ( Eutrophierung ) mit Phosphor ist eines der größten Probleme, weil es ein übermäßiges Wachstum von Algen und Wasserpflanzen auslöst. Sterben diese ab, werden sie von Mikroorganismen zersetzt. Dabei wird viel Sauerstoff verbraucht. Sauerstoffdefizite im Gewässer wirken sich auf Fische und andere aquatische Organismen negativ aus; in Extremsituationen kann es zu Fischsterben führen. Um die Überdüngung zu vermeiden, muss vor allem die Belastung durch Phosphor verringert werden. Der Kartendienst „Nährstoffe und Salze“ zeigt Auswertungen für ca. 250 Messstellen in deutschen Flüssen. Wie ist die Entwicklung zu bewerten? Anfang der 1980er Jahre wurden an fast 90 % aller Messstellen überhöhte Phosphorgehalte gemessen. Seit 2018 liegt der Anteil bei knapp 60 %. Betrachtet man die unterschiedlichen Güteklassen, sieht man eine weitere Verbesserung: Insgesamt ist der Anteil der stärker belasteten Gewässer zurückgegangen. Zu dieser Verbesserung haben vor allem die Einführung phosphatfreier Waschmittel und die Phosphatfällung in den größeren Kläranlagen beigetragen. Derzeit bestehen Engpässe bei der Lieferung von Fällmitteln (z.B. Aluminiumsalze), mit denen der Phosphor in Kläranlagen aus dem Abwasser entfernt wird. Stehen diese Chemikalien zur Abwasserreinigung nicht in ausreichender Menge zur Verfügung, hat dies eine Erhöhung der Phosphorkonzentrationen im Gewässer zur Folge. Nach der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-RL 2000/60/EG) müssen alle Gewässer bis 2027 einen guten ökologischen Zustand erreichen. In Deutschland haben fast zwei Drittel der Gewässer hierfür zu hohe Phosphorgehalte. Um die Einträge in Gewässer zu reduzieren, schreibt die neue Düngeverordnung vor, auf Böden mit hohen Phosphorgehalten wenig Gülle oder phosphorhaltige Mineraldünger auszubringen. In eutrophierten Gebieten können die Anforderungen verschärft werden. Ob dies ausreicht, wird ein Wirkungsmonitoring zeigen. Daneben soll die Abwasserverordnung nach einer Anpassung regeln, dass auch kleine Kläranlagen Phosphor nach dem Stand der Technik entfernen. In größeren Anlagen erfolgt dies bereits. Gemäß Ziel 6.1.a der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung sind die Orientierungswerte für Phosphor spätestens im Jahr 2030 einzuhalten. Wie wird der Indikator berechnet? Die Bundesländer übermitteln dem Umweltbundesamt Messwerte von etwa 250 repräsentativen Messstellen. Für die Einordnung in eine Gewässergüteklasse wird der Mittelwert der Phosphor-Konzentration mit der Konzentration verglichen, die für den guten ökologischen Zustand in dem jeweiligen Gewässertyp nicht überschritten werden sollte (OGewV 2016) . Sie liegen je nach Fließgewässertyp zwischen 0,1 und 0,15 mg/l Phosphor (bei einem Typ 0,3 mg/l) sowie in Übergangsgewässern bei 0,045 mg/l. Der Indikator entspricht dem Anteil der Messstellen, die diese Orientierungswerte nicht einhalten.
The vegetation of East and South African savannahs has been shaped by the complex interaction of geo-biophysical processes and human impact. For both regions a controversial discussion is pertinent, as to whether massive degradation threatens the sustainability of livelihoods in these regions. Rangeland vegetation is mainly affected by environmental conditions (soil and climate) and by livestock management. Extent and interaction of these drivers are not well understood but have profound impacts on the resilience and vulnerability of these systems to be shifted toward unfavourable degraded or bush encroached states. The project aims to analyse and model rangeland vegetation in response to range management including livestock, soil quality and climatic conditions and to assess the impacts of changes in these conditions on the resilience and vulnerability of rangeland systems. Field measurements, remote sensing of vegetation patterns and dynamics and simulation modelling will be used to understand the dynamics of rangeland vegetation. We will use the 'fast' or 'state' variables potential of pastures to produce palatable biomass, the variability of this production, and the system's potential to recover from disturbance impact as indicators of resilience. 'slow' variables that control (or drive) the 'fast' variables such as management, climate and soil variables are recorded in cooperation with other subprojects as with A1 for soil variables. Results of the project will show which management activities are most favourable for individual regions to sustain plant production in the long term.
Water is an intrinsic component of ecosystems acting as a key agent of lateral transport for particulate and dissolved nutrients, forcing energy transfers, triggering erosion, and driving biodiversity patterns. Given the drastic impact of land use and climate change on any of these components and the vulnerability of Ecuadorian ecosystems with regard to this global change, indicators are required that not merely describe the structural condition of ecosystems, but rather capture the functional relations and processes. This project aims at investigating a set of such functional indicators from the fields of hydrology and biogeochemistry. In particular we will investigate (1) flow regime and timing, (2) nutrient cycling and flux rates, and (3) sediment fluxes as likely indicators. For assessing flow regime and timing we will concentrate on studying stable water isotopes to estimate mean transit time distributions that are likely to be impacted by changes in rainfall patterns and land use. Hysteresis loops of nitrate concentrations and calculated flux rates will be used as functional indicators for nutrient fluxes, most likely to be altered by changes in temperature as well as by land use and management. Finally, sediment fluxes will be measured to indicate surface runoff contribution to total discharge, mainly influenced by intensity of rainfall as well as land use. Monitoring of (1) will be based on intensive sampling campaigns of stable water isotopes in stream water and precipitation, while for (2) and (3) we plan to install automatic, high temporal-resolution field analytical instruments. Based on the data obtained by this intensive, bust cost effective monitoring, we will develop the functional indicators. This also provides a solid database for process-based model development. Models that are able to simulate these indicators are needed to enable projections into the future and to investigate the resilience of Ecuadorian landscape to global change. For the intended model set up we will couple the Catchment Modeling Framework, the biogeochemical LandscapeDNDC model and semi-empirical models for aquatic diversity. Global change scenarios will then be analyzed to capture the likely reaction of functional indicators. Finally, we will contribute to the written guidelines for developing a comprehensive monitoring program for biodiversity and ecosystem functions. Right from the beginning we will cooperate with four SENESCYT companion projects and three local non-university partners to ensure that the developed monitoring program will be appreciated by locals and stakeholders. Monitoring and modelling will focus on all three research areas in the Páramo (Cajas National Park), the dry forest (Reserva Laipuna) and the tropical montane cloud forest (Reserva Biologica San Francisco).
Südchina, insbes. die Provinz Guandong, ist eines der am dichtesten besiedelten Gebiete der Erde. Positive Konsequenz dieser Ballung ist eine äußerst dynamische Wirtschaftsentwicklung, aber gerade diese von subtropischem Monsunklima geprägte Region ist auch immer wieder Ausgangspunkt für sich schnell und zunehmend global ausbreitende epidemische Krankheiten wie zuletzt SARS. Mit der globalen Erwärmung einhergehende Klimaveränderungen könnten sich für diese Region insbesondere durch Veränderungen der Häufigkeit und Intensität tropischer Wirbelstürme, aber auch Änderungen der Niederschlagsmenge- und Intensität bemerkbar machen. Im Gegensatz zu den schon recht umfangreichen Datensätzen aus der Südchinesischen See (SCS) gibt es bisher jedoch nur sehr wenige terrestrische Paläoklimaarchive aus der Region, die Klimaveränderungen während des Holozäns, des Spätglazials oder Glazials hochauflösend dokumentieren. Wir haben deshalb einen an der nördlichen Küste der SCS gelegenen Maarsee ausgewählt, um über die Analyse von Proxydaten aus Seesedimenten solche Paläo-Klimavariationen zu untersuchen. Aus dem Sediment des Huguang-Maarsees wurden mittels Usinger-Präzisionsstechtechnik von einem Floss aus insgesamt 7 Sedimentsequenzen gewonnen, von denen die tiefste bis 57 m unter den Seeboden reicht. Die zeitliche Einstufung der Profile wurde mit Hilfe von 17 Radiokohlenstoff-Datierungen vorgenommen und ergab ein extrapoliertes Maximalalter von ca. 78.000 Jahren. Ein breites Spektrum aus sedimentologischen, geochemischen, paläo- und gesteinsmagnetischen sowie palynologischen Methoden kam sodann zum Einsatz, um die Paläo-Umweltbedingungen, die natürlich immer das entsprechende Klima widerspiegeln, während dieses Zeitraumes zu rekonstruieren. Überraschenderweise ergab sich ein von vielen bekannten Klimaprofilen der Nordhemisphäre (insbes. des Atlantikraumes, aber auch mariner Kerne aus dem Indik und Südostasien) abweichendes Muster. Im Gegensatz zu dem bekannten Grundmuster eines vergleichsweise stabilen Klimas während des Holozäns und stärkerer Schwankungen während des letzten Glazials weisen die Daten aus dem Huguang-Maarsee für das letzte Glazial im Zeitraum zwischen 15.000 und 40.000 Jahren auf relativ stabile Umweltbedingungen hin. Die älteren Bereiche zwischen 40.000 und ca. 78.000 Jahren haben durch Eintrag von umgelagertem Torf eine eher lokale Komponente und sind somit für den regionalen und globalen Vergleich ungeeignet. Das Holozän hingegen zeichnet sich durch hohe Schwankungsamplituden vieler Proxydaten (Karbonatgehalt, magnetische Suszeptibilität, organischer Kohlenstoff, Trockendichte, gesteinsmagnetische Parameter, Redox-Verhältnisse) aus, die auf ein recht variables Klima hinweisen. Besonders interessant ist die Übergangsphase vom Glazial zum Holozän, die bei etwa 15.000 Jahren vor heute in etwa zeitgleich mit dem beobachteten stärksten Meeresspiegelanstieg der Südchinesischen See einsetzt und eine abrupte Intensitätszunahme des Sommermonsuns anzeigt
Induktion und Charakterisierung von Stressproteinen der hsp 70-Gruppe mittels Fluorographie in Asseln, Tausendfuessern und Landlungenschnecken nach unterschiedlichen Stressfaktoren (Hitze, Schwermetalle, Pestizide). Untersuchungen ueber die Persistenz dieser Proteine im Tierkoerper nach unterschiedlicher Vorbelastung und Stressentzug mit proteinchemischen und immunologischen Methoden. Quantifizierung der Schwermetallkonzentration als Stressfaktor. Nachweis von hsp 70 in schwermetallkontaminierten Gebieten unter Freilandbedingungen. Ermittlung geeigneter Indikatoren. Immunhistochemische Untersuchungen zur Lokalisation der Proteine im Gewebe.
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