Eine sichere Wasserversorgung ist eines der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen in der Agenda 2030. In Mitteleuropa und Deutschland sind hohe Nährstoffeinträge in Grund- und Oberflächenwässer und schließlich auch in die marinen Systeme nach wie vor einem Problem für aquatische Ökosysteme und die Sicherung der Wasserversorgung. Auf der räumlichen Skala von Flusseinzugsgebieten interagieren dabei eine Vielzahl von Eintragspfaden und Prozessen, die ein mechanistisches Verständnis und klare Ursache-Wirkungs-Beziehungen erschweren. In den letzten Dekaden wurden große Anstrengungen unternommen, Kläranlage zu ertüchtigen und damit Einträge von Phosphor und Stickstoff deutlich zu reduzieren. Andererseits sind diffuse Einträge aus der Landwirtschaft immer noch bedeutend und aufgrund der langen Transportzeiten von der Quelle zur Vorflut schwer zu managen. Es ist momentan schwer abzuschätzen, wie schnell sich Maßnahmen zur Verringerung von Stickstoffüberschüssen in der Landwirtschaft auf die Wasserqualität und ihre zeitlich-räumliche Variabilität in der Vorflut auswirken. In diesem Antrag wird ein einzigartiger Datensatz von Wasserqualität und -quantität über ganz Deutschland hinweg verwendet und einer systematischen Daten-getriebenen Analyse unterzogen. Der Datensatz basiert auf dem langjährigen Monitoring von Wasserqualität der einzelnen Bundesländer und wurde vom UFZ zusammengestellt. In der Analyse dieser Daten werden Muster in der Konzentrationsvariabilität aber auch den Beziehungen zwischen Konzentration und Abfluss verwendet, um Rückschlüsse auf dominante Prozesse und Eintragspfade im Einzugsgebiet zu schließen. Die Arbeit ist dabei auf drei Ziele fokussiert: (a) Die Klassifikation der Einzugsgebiete hinsichtlich ihres Nährstoff-Exportregimes für Daten ab dem Jahr 2010. (b) Die zeitliche Entwicklung der Stickstoff:Phosphor-Stöchiometrie für längere Zeitreihen im Wechselspiel von Punkt- und diffusen Quellen. (c) Die Langzeit-Trajektorien des Nährstoffexports aus Einzugsgebieten und einer möglichen Entwicklung zu chemostatischen Verhältnissen mit geringer Konzentrationsvariabilität aufgrund flächiger landwirtschaftlicher Einträge. Dabei ermöglichen innovative daten-getriebene Methoden und der einzigartige Datensatz einen neuen Blick auf die Steuergrößen von Nährstoffexporten im mitteleuropäischen anthropogen überprägten Landschaftsbild. Die Ergebnisse ebnen zum einen den Weg für komplexitätsreduzierte Wasserqualitäts-Modelle auf der Skala von Einzugsgebieten. Zum anderen haben die Ergebnisse Relevanz für weitere Fachgebiete, wie der aquatischen Ökologie und des Umweltmanagements.
Teilprojekt A1 konzentriert sich auf zwei Makroregionen in Afrika: Äthiopien und Ägypten. Während in den letzten Jahren geoarchäologische Arbeiten an zwei Fundplätzen (Mochena Borago in Äthiopien, Sodmein Cave in Ägypten) im Vordergrund der Untersuchungen standen, ist es das Ziel im beantragten Forschungsvorhaben zu einem umfassenden Verständnis vergangener Umwelt- und Bevölkerungsdynamiken in diesen beiden Makro-Regionen zu gelangen. Dies soll durch die Integration von Daten aus verschiedenen archäologischen Fundstellen und geologischen Archiven erreicht werden. Dies erfolgt in enger Zusammenarbeit insbesondere mit den Teilprojekten A3, F6 und Z2.
Die Insektensammlung des DEI ist mit etwa 3.000.000 präparierten Objekten eine faktische Datensammlung, die kritisch erschlossen werden muss. Nur so können die in der Sammlung enthaltenen Primärinformationen sowohl auf dem Gebiet der Taxonomie als auch für andere biologische sowie zoogeographische Untersuchungen nutzbar gemacht werden. Die Neuordnung von Sammlungsteilen unter modernen wissenschaftlichen Gesichtspunkten zur Sicherstellung der internationalen Verfügbarkeit der Bestände und die Publikation damit zusammenhängender Kataloge sind wesentliche Projektbestandteile.
Während sich unsere Arbeitsgruppe in der ersten Phase der Förderung hauptsächlich der botanischen Inventur, zunächst der a-, später auch der ß-Diversität widmete, wandten wir uns in der 2. Phase der Regeneration der Vegetation nach anthropogener Störung (Wegebau, Grünlandwirtschaft) des Waldökosystems zu. Das erste Jahr dieser Arbeiten liegt soeben hinter uns, und wir haben in unechten Zeitreihen die Regeneration von der Störung bis zum Wiederbeginn eines Waldstadiums studiert. Der wesentlich schwierigere Komplex Sekundärwald soll nun Gegenstand der vegetationskundlich-ökologischen Studien in der nächsten Antragsphase werden. Verschiedene, von der Art der Störung abhängige Typen des Sekundärwaldes werden in ihrer Zusammensetzung und Dynamik verglichen und der jeweiligen Sukzession zugeordnet. Gleichfalls weiterlaufen soll die soeben begonnene Studie über die Nutzbarkeit einheimischer Holzgewächse zur Wiederaufforstung verlassener Wirtschaftsflächen. Dabei geht es vor allem um die Biologie aussichtsreicher Arten, verbunden mit einem Pilotprojekt für die Erzeugung von Material für forstliche Pflanzversuche. Daneben sollen geeignete Arten für den Erosionsschutz ermittelt und in Versuchen erprobt werden. E. Cueva, der diesen Teil des Projekt bearbeitet, ist Mitglied der Universidad Loja. Die Arbeiten der beiden Projektteile gehören zum Verbund 'Angewandte Aspekte', der von der Forstwissenschaft (NAFIS) koordiniert wird.
Es wird untersucht, in welcher Weise Kindern (zwischen 6 und 12 Jahren) im städtischen Raum Möglichkeiten des Naturkontaktes geboten werden. Von April bis Oktober 2003 wurden in den Städten Freiburg, Stuttgart, Karlsruhe und Nürtingen Kinder, die in 'Naturerfahrungsräumen' (natürliche, weitgehend ungestaltete Flächen wie Hügel, Bachufer etc.) und auch Kinder, die auf konventionellen Spielplätzen spielten, beobachtet und befragt (standardisierte Interviews). Der Fokus liegt dabei auf dem Spielverhalten der Kinder, bzw. der Frage, welche Unterschiede sich im Spielverhalten auf unterschiedlich ausgestatteten Flächen ausmachen lassen. Daran angeschlossen erfolgte eine postalische Befragung von Eltern von Kindern in der entsprechenden Altersklasse, die einerseits die oben genannten Fragestellungen weiter vertiefte und andererseits zusätzliche Informationen über den außerhäuslichen Aktionsradius der Kinder, ihr Zeitmanagement etc. lieferte. Mit der Untersuchung sollen unter anderem bessere Grundlagen für die Planung von Spielangeboten für Kinder im Freien erarbeitet werden.