Das Projekt "Schnelle Klimaaenderungen in Europa und die Palaeoklimatologie des juengsten Eiszeit-/Zwischeneiszeitzyklus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät II Biologie, Institut für Botanik und Botanischer Garten durchgeführt. Objective: To quantify climatic change (especially warm and wet periods) in the last two interglacials, during the transitions to the following ice ages, and in the corresponding late glacial and selected interstadial stages. General information: research will quantify the course of warm and wet periodes during major climate fluctuations of the past, on the finest possible timescale based on analysis of seasonal marine deposits in central Europe. The research will concentrate not only on the end of the last two interglacials but also on major interstadials during the last ice age and the late glacial stages of the last two ice ages. The background to this research is the hypothesis, much discussed in the recent literature, that the climate of the last interglacial may have changed into the last ice age within a space of 150 +/-75 years; it is further suggested that the swing between the cold phases and warm phases (interstadials) of ice ages have been equally rapid and the even faster temperature downturns have occurred within interglacials. The accuracy of the climate reconstructions is to be checked through features unrelated to pollen production and deposition, such as the point when the permafrost has appeared and disappeared at the transition between cold and warm periods or the distribution during warm periods of flora and fauna highly sensitive to temperature. The time taken by such species to spread has to be taken into account. The influx of new species is fairly well understood from previous work and should pose no insuperable problems.
Das Projekt "Bedeutung der Stillwasserzonen und des Interstitials fuer die Naehrstoffeliminierung in der Elbe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Durch Kombination von Feldmessungen und Untersuchungen an Labor- und Computermodellen soll die Bedeutung der raeumlichen Feinstruktur der limnischen Elbe (Benthal/Interstitial und Seitenraeume/Buhnenfelder) fuer den Naehrstoffhaushalt in bezug auf Retentions- und Eliminationsmechanismen fuer Stickstoff und Phosphor ermittelt werden. Die Erkenntnisse bezueglich der Seitenraeume und des Benthals/Interstitials sollen in aggregierter Form in das BfG-Modell QSim eingearbeitet werden, womit das Instrumentarium fuer die Simulation derzeitiger und kuenftiger Naehrstoffverhaeltnisse in einem grossen Flussgebiet geschaffen wird. Es gelangen innovative experimentelle Untersuchungstechniken und Modellierungsmethoden zum Einsatz, die von den Antragstellern BfG, Ecosystem Saxonia und Hydromod sowohl arbeitsteilig als auch gemeinsam erarbeitet werden. Die BfG uebernimmt schwerpunktmaessig die Untersuchungen der Stoffumsetzungen in Stillwasserzonen sowie die Aggregation der Einzelergebnisse zu einem Gesamtmodell und dessen Verifizierung.
Das Projekt "Bedeutung der Biofilme im Interstitial der Elbe fuer die Stoffdynamik, die Sohlpermeabilitaet und die Trinkwassergewinnung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Die mikrobielle Struktur der Biofilme im Interstitial von Fluessen und ihre Bedeutung fuer Stoffdynamik und Nahrungsketten sind bisher weitgehend unbekannt. Fuer die Elbe liegen keine Ergebnisse vor. Deshalb soll das an drei repraesentativen Probenahmestellen der Elbe (Kies- bzw. Sandgrund) mit Hilfe von Gensonden zu ermittelnde Muster der mikrobiellen Dominanzstruktur (MDS) in Beziehung gesetzt werde zu ausgewaehlten Stoffumsetzungen, biochemischen Aktivitaetskriterien und der Besiedlung mit Invertebraten. Prozesse, die an der Grenzschicht Biofilm/Interstitialwasser bei Infiltration von Elbwasser bzw. Exfiltration von Wasser aus der Aue stattfinden, sollen in Saeulenreaktoren mit einer Fliesslaenge von jeweils 14 m und vernachlaessigbar kleiner Laengsdispersion simuliert werden. Zu erfassen sind auch longitudinale Aenderungen der biozoenotischen Struktur.
Das Projekt "Stroemungsbedingungen im Interstitial einer Flusssohle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik durchgeführt. Im Porenraum der Sohle eines Fliessgewaessers, dem Interstitial, findet eine Vielzahl von Austauschprozessen statt. Dabei werden Schadstoffe aus dem Flusswasser ueber den Porenraum in das umgebende Grundwasser abgegeben. Im Rahmen des Projekts wird die Stroemung und das Transportverhalten fuer unterschiedliche Verhaeltnisse erfasst. Untersucht wird der Einfluss der Fliessgewaessergeometrie, die Auswirkung von Inhomogenitaeten der hydraulischen Leitfaehigkeit und die Bedeutung der Dispersion. Damit sind Aussagen ueber Belastungen des Sediments durch kontinuierliche oder stossweise Verschmutzung des Gewaessers moeglich. Ausserdem kann die Auswirkung auf das Oekosystem im Interstitial beurteilt werden.
Das Projekt "Veraenderung der chemisch-physikalischen Situation im Interstitial kleiner Fliessgewaesser infolge von Mischwassereinleitungen und ihre oekologische Relevanz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Mit Hilfe von Untersuchungen im Interstitial kleiner Fliessgewaesser soll der Einfluss von Mischwassereinleitungen auf das Biotop der Gewaesser erfasst werden. An der Alb und einem Zufluss (Maisenbach) werden mehrere Probennehmer im Gewaesser installiert, die in woechentlichem Rhythmus Wasser und Interstitialproben liefern. Die Beprobung erstreckt sich ueber zwei Jahre, um natuerliche, saisonale Schwankungen beruecksichtigen zu koennen. Parallel werden die Beckenueberlaeufe der in das Gewaesser entlastenden Regenueberlaufbecken beprobt. Auf diese Weise werden die Schadstoffquellen erfasst und eine Zuordnung der chemisch-physikalischen Veraenderungen im Substratlueckensystem ermoeglicht. Die oekologische Relevanz der stofflichen Veraenderungen im Interstitial wird durch die Erfassung der Besiedelungsstrukturen oberhalb und unterhalb der Beckenauslaesse und mit Hilfe einer Literaturauswertung nachgewiesen. Die Feldarbeiten wurden im April 1994 abgeschlossen und die weiteren Aktivitaeten konzentrieren sich auf die Aufarbeitung des umfangreichen Datenmaterials. Die zoenologischen Unterschiede der Referenzstellen und der Probestellen unterhalb der Mischwassereinleitung haben sich durch weitere faunistische Untersuchungen bestaetigt und es ist davon auszugehen, dass ein ursaechlicher Zusammenhang mit der hydraulischen Belastung aus dem befestigten Einzugsgebiet besteht. Waehrend der gesamten Messperiode wurden 88 Entlastungsereignisse registriert, die jeweils eine Hochwasserwelle unterhalb der Einleitungsstelle erzeugten. In ihrer Haeufigkeit, ihrem maximalen Abfluss und in ihrer Ablaufdynamik unterscheiden sich diese Hochwasserwellen grundsaetzlich von Hochwaessern aus dem natuerlichen Einzugsgebiet. Die ermittelten stofflichen Belastungen des Gewaessers treten unter den vorgefundenen Gegebenheiten in den Hintergrund.
Das Projekt "Schaedigung des Interstitials durch Entlastungen der Stadtentwaesserung im Graduiertenkolleg 'Verbesserung des Wasserkreislaufes urbaner Gebiete zum Schutz von Boden und Grundwasser'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 10 Bauwesen, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Das hyporheische Interstitial ist ein bedeutender Lebensraum fuer die aquatischen Organismen in Fliessgewaessern. Es bildet das Grenzbiotop zwischen oberirdischen Gewaessern und dem Grundwasser. Bei den stossartig auftretenden Einleitungen aus den Misch- und Trennkanalisationssystemen in Siedlungsgebieten aendern sich die Lebensbedingungen im Porenraum des Interstitials ebenfalls stossartig. Ziel dieses Vorhabens ist die Quantifizierung des Einflusses der Einleitungen auf die Zustaende im Interstial. Die Austauschprozesse zwischen dem Wasserkoerper in der fliessenden Welle und dem Interstitial werden modelltechnisch beschrieben. Hierzu wird am Eifgenbach bei Wermelskirchen eine kontinuierliche Gewaesserguetemessstation betrieben. In Laborversuchen werden die wesentlichen Kenngroessen fuer die Stoffumsetzung im Interstitial ermittelt. Die Untersuchungen erfolgen vor dem Hintergrund einer immissionsbezogenen Beurteilung der Entlastungen der Stadtentwaesserung.
Das Projekt "Natural and Artificial Systems for Techarge and Infiltration (NASRI); Untersuchungen zur Struktur und Dynamik der Interstitial-biozönose sandiger Litoralsedimente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Aufklärung der Nahrungsnetzbeziehungen der Interstitialflora und -fauna und die Quantifizierung der Kohlenstofffluxe. Zu unterscheiden sind der Eintrag von DOC, der Ein- bzw. Austrag von POC, die photosynthetische Primärproduktion, die Verluste über Entgasung von CO2 und Methanbildung, die Metabolisierung von POC sowie der Austrag von DOC in das Grundwasser. Die physikalisch-chemisch-biologischen Prozesse der Verstopfung des Porenraumes (Kolmation) sollen erfasst und quantifiziert werden, um die Stoffeinträge in das Interstitial bestimmen zu können.
Das Projekt "Oekosystemare Zusammenhaenge im Hyporhithral eines Fliessgewaessers. Teilprojekte: a) Der amphibische Lebensraum des Flussbettes, b) Fauna des hyporheischen Interstitials" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Marburg, Fachbereich Biologie, Fachgebiet Zoologie, Arbeitsgruppe Ökologie,Tierökologie durchgeführt. In Fliessgewaessern sind das Hyporheische Interstitial und die Wechselwasserzone im Gewaesserbett wahrscheinlich wichtige Kompartimente des Oekosystems, sowohl biozoenotisch als auch im Stoffhaushalt. Ziele der Teilprojekte sind: 1) Erfassung der Makrofauna: Zusammensetzung, raeumlich-zeitliche Dynamik, Autoekologie. 2) Untersuchung der oekologischen Rolle wichtiger Arten der Makrofauna.
Das Projekt "Hydraulische Austauschvorgaenge zwischen Interstitial und fliessender Welle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik durchgeführt. Ziel des interdisziplinaeren Vorhabens 'Oekosystemare Zusammenhaenge im Hyporhithral anthropogen belasteter Fliessgewaesser' war es, bisher getrennt betrachtete Systemkomponenten eines Fliessgewaessers in der Kulturlandschaft hinsichtlich ausgewaehlter Problembereiche der Fiessgewaesseroekologie und Gewaesserguetewirtschaft als funktionelle, miteinander in Wechselbeziehung stehende Einheiten zu untersuchen. Die Untersuchungen wurden (und werden in einem Folgeprojekt) an zwei ausgewaehlten Kolk-Stromschnellen-Sequenzen der Lahn bei Marburg durchgefuehrt und beziehen sich auf Fragen der hydraulischen und morphologischen Dynamik von Fliessgewaessern, Emissionen aus Klaeranlagen und Niederschlagswassereinleitungen sowie diffusen und flaechenhaft verteilten Naehrstoffquellen. Von der TU Darmstadt wurden die hydraulischen Austauschvorgaenge zwischen Interstitial und fliessender Welle in ihrer raeumlichen und zeitlichen Veraenderlichkeit (Heterogenitaet und Dynamik) untersucht. Zur Beschreibung dieser Prozesse wurden Stofftransportvorgaenge, Gerinnegeometrie, Sedimentparameter und sohlennahe Stroemungsverhaeltnisse mit unterschiedlichen Methoden erfasst (z.B. Tracerzugabe im Fluss/im Sediment, Piezomanometermessungen) erfasst. Korrelationen zwischen transportrelevanten Parametern (Abfluss, Sedimenteigenschaften etc.) werden erarbeitet, um ihren Einfluss auf die Dynamik der Austauschvorgaenge darzustellen. Zusammenfassend kann auf der Grundlage der derzeitigen Datenlage fuer die Lahn bei Marburg festgestellt werden, dass - das Porenwasser insbesondere der ersten 50 cm des Interstitals durch die physikalischen und chemischen Parameter der fliessenden Welle gepraegt wird. - Die Austauschvorgaenge durch lokale Gefaelleunterschiede der Sohle und des Wasserspiegels bestimmt werden. - Der hydraulische Gradient zwischen Grundwasserstand und Flusswasserspiegel insbesondere im Uferbereich des Fliessgewaessers entscheidenden Einfluss auf die Austauschprozesse im Interstitial hat. Synergetische Effekte verschiedener Parameter existieren, die die Austauschstroemung beeinflussen; diese sind schwer quantifizierbar. - Die raeumliche Variabilitaet der Interstitialdurchstroemung mit abnehmendem Abfluss und zunehmender Strukturvielfalt zu steigen scheint.
Das Projekt "Hydraulische Austauschvorgaenge zwischen Interstitial und fliessender Welle - Kolmationsprozesse, Temperaturdynamik sowie numerische Simulation des reaktiven Stofftransportes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik durchgeführt. Fuer die Bestimmung der Austauschprozesse zwischen Fliessgewaesser und Interstitial ist - neben den hydraulischen Randbedingungen - die Groessenverteilung im Porensystem von eminenter Bedeutung, steuert sie doch massgeblich die advektiven und dispersiven Transportprozesse. Die raeumliche und zeitliche Variabilitaet des Lueckensystems wird durch mechanische und biologische Kolmations- und Deckschichtbildungsprozesse bestimmt. Die so veraenderte obere Schicht reisst bei kritischen Abflusszustaenden schlagartig auf, Einzelkoerner bzw. Kornverbuende sowie kolmatierte Sedimente werden aus der Sohle herausgeloest und damit eine - u.U. oertlich begrenzte - Dekolmation und Durchlaessigkeitserhoehung der Sohle initiiert. Diese Prozesse gilt es an der Lahn bei Sarnau zu untersuchen und im Zusammenhang mit den Parametern Wasserstand (HW, MW, NW), Grundwasserstand, Sedimentzusammensetzung, -dynamik und -lagerung, Temperaturdynamik im Interstitial bei verschiedenen Abfluessen zu interpretieren sowie modellhaft abzubilden. Die Temperaturdynamik im hyporheischen Interstitial spielt sowohl fuer den hydraulischen Austausch als auch fuer biologische Prozesse und damit fuer die Stoffumsetzung eine massgebende Rolle. Mit einer tiefendifferenzierten Aufzeichnung koennen die Wechselwirkungen zwischen Grund- und Oberflaechenwasser auch bei hoeheren Abfluessen analysiert werden, bei denen die bisher praktizierte Probenahmemethode nicht anwendbar ist. Ein wesentliches Ziel des vorliegenden Antrages ist die Untersuchung natuerlicher und anthropogener Belastungen des Interstitials in einem oekosystemaren Kontext. Hierdurch soll die Erarbeitung oekologisch begruendeter Gewaesserschutzkonzepte unterstuetzt werden. Als Grundlage fuer die Beurteilung der oekologischen Risiken anthropogener Belastungen des Hyporheals ist dazu im Massstab eines Fliessgewaesserabschnitts ein numerisches Modell zur Simulation der massgeblichen Transport- und Umsetzungsprozesse im Interstitial zu entwickeln.
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| Bund | 13 |
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| Boden | 10 |
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