Der Bedarf an redox-sensitiven Metallen wie Vanadium (V) steigt im Rahmen der Energiewende, da große Mengen dieser kritischen Metalle für die Produktion wiederaufladbarer Redox-Batterien zur Speicherung erneuerbarer Energie benötigt werden. Diese neuen Hightech-Anwendungen in Verbindung mit der aktuellen Verwendung von V in Stahllegierungen erfordern neue V-Quellen, z.B. V in Schieferlagerstätten. Solche V-reichen Lagerstätten sind in Nordamerika, China und Europa bekannt, aber ihre Entstehung ist unsicher. Alle V-reichen Schieferlagerstätten sind organik-reich, es wird angenommen, dass sie sich in begrenzten Becken unter euxinischen (anoxischen und sulfidischen) Bedingungen bilden. Es gibt anhaltende Debatten über ihre Entstehungsmechanismen: 1) die relative Bedeutung einer Meerwasser- gegenüber einer hydrothermalen Quelle; und 2) ob sich die Lagerstätten unter einer euxinischen Wassersäule oder in der suboxischen Zone mit einer fluktuierenden oxisch-anoxischen Schnittstelle gebildet haben. Da diese Ablagerungen organik-reich sind, werden auch Mikroorganismen bei der Anreicherung von Metallen vermutet, was jedoch wenig erforscht ist. Das Projekt MoVE wird neue Entwicklungen in der Isotopengeochemie und die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Mikrobiologen innovativ kombinieren, um diese Debatten voranzubringen. Ein zentraler Schwerpunkt dieses Projekts ist die Anwendung des neuartigen V-Isotopen-Redox-Proxys auf V-Schieferlagerstätten an zwei Orten: die Jangtse-Plattform in Südchina und das Selwyn-Becken in Nordwest-Kanada. Vanadium-Isotope sind ein leistungsfähiger Redox-Anzeiger, da ihre Isotopensignatur mit der Ausfällung von V unter oxischen, anoxischen und euxinischen Wassersäulen verknüpft ist. Darüber hinaus gibt es eindeutige V-Isotopensignaturen für V-Mineralisation in hydrothermal überprägten Sedimenten. Diese neue V-Isotopendaten wird quantitative Beweise zur Klärung der Frage zur V-Quelle (hydrothermal bzw. Meerwasser) liefern. Wenn die Daten keine hydrothermale V-Quelle anzeigen, werden die V-Isotopendaten zeigen, ob die Wassersäule dauerhaft oxisch, anoxisch bzw. euxinisch war oder zwischen diesen Redoxzuständen oszillierte. Um die Rolle von Organik und Mikroorganismen bei der Anreicherung von Metallen besser zu verstehen, erfolgt ein interdisziplinärer Ansatz:1) Kombination von V-Isotopen- und Stickstoff-Isotopen-Messungen, um die biologische Produktivität während der Entstehung von V-reichen Schieferlagerstätten zu klären, und 2) Erstellung des ersten V-Isotopen-Datensatzes über experimentelle mikrobielle V-Reduktion. Das Projekt MoVE verfolgt also einen interdisziplinären Ansatz, bei dem das V-Isotopensystem als neuer Redox-Anzeiger mit traditionellen stabilen Isotopen und mikrobiellen V-Reduktionsversuchen kombiniert wird. Dieses Projekt wird Modelle für die Entstehung V-Schieferlagerstätten verfeinern und die Zusammenarbeit zwischen Geologen, Geochemikern und Mikrobiologen vertiefen.
Seit dem neuen Jahrtausend wächst der globale Hydroenergieausbau schneller als jemals zuvor. Die südwestchinesische Provinz Yunnan, mittlerweile einer der weltgrößten Erzeuger von Wasserkraft (HP), spielt hierbei eine herausragende Rolle. Allein zwischen 2000 und 2016 stieg hier die installierte Hydrokapazität von 2,5 auf 59GW. Während die Großprojekte an Yunnans drei Hauptflüssen (Mekong, Nu und Yangtse) relativ bekannt sind, ergeben Yunnans fünf grenzüberschreitende Einzugsgebiete (EG) eine große 'terra incognita'. Doch hier gibt es fast Tausend unbekannter HP-Projekte (grösser als 1MW; 2016: 22,4GW). Der diesbezüglich gravierende Informations- und Datenmangel hat massive Auswirkungen auf unser Verständnis der komplexen ökologischen, geopolitischen und sozio-ökonomischen Implikationen der oft als 'grüne Energie' bezeichneten Kleinwasserkraft (SHP). Das ist umso gravierender, da Yunnan einen der globalen Biodiversitäts-Hotspots darstellt. In einem Vorgängerprojekt habe ich die beiden transnationalen EG des Nu und Ayeyarwady untersucht. Beide gehören global zu den wenigen Flüssen die am Hauptlauf noch unverbaut sind. Obwohl über beide EG fast nichts bekannt ist, konnten über 370 größere HP-Projekte identifiziert werden. Auf Grundlage des Powershed-Ansatzes wurden die vielfältigen Wechselwirkungen zwischen dem massiven HP-ausbau und dem Wasser-Energie-Umwelt (WEU) Nexus untersucht sowie Ursachen und Auswirkungen einer Überentwicklung identifiziert und beschrieben. Auf Grundlage dieser Arbeiten, v.a. des WEU-Nexus, plane ich eine vergleichende Analyse von Yunnans fünf transnationalen EG. Das Projekt wird Yunnans Datengrundlage massiv verbessern (inkl. der Erstellung interaktiver Karten), es wird aber auch das Verständnis von Überentwicklung, Umweltauswirkungen und nachhaltigen Entwicklungspfaden im HP-ausbau verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen drei Teilgebiete vertiefend analysiert und bewertet werden (1) Vergleich der lokalen SHP-Implementierung sowie Aufnahme einer umfassenden Datenbank aller HP-projekte, inkl. Geovisualisierung; (2) Untersuchung der raum-zeitlichen Wechselwirkungen innerhalb des Wasser-Energie Nexus bzw. des Paradigmas von Erzeugung-Verbrauch-Imp/Exp; sowie (3) Untersuchung und Quantifizierung des Wasser-Umwelt Nexus. Das betrifft sowohl die Analyse kumulativer biophysikalischer Implikationen (z.B. Fisch-Sampling, DOC-Analysen) als auch indirekte ökologische Auswirkungen des rapiden parallelen Ausbaus energieintensiver Industrien. In einem ergänzenden Modul soll der Ansatz auf Xinjiangs (NW-China) drei transnationale EG übertragen werden, die ebenfalls ein massiver HP-ausbau kennzeichnet. Außerdem ist Xinjiang Chinas schnellst wachsender Stromerzeuger, weist aber einen völlig anderen geographischen Kontext auf. Deshalb sollen v.a. Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Nexus-Interaktionen herausgearbeitet werden. Außerdem soll die HP-Datenbasis auf dem gesamte tibet. Plateau erfasst und interaktiv geovisualisiert
Background: An increasing frequency of massive flooding along the lower Yangtse River in China ended in a disastrous catastrophe in summer 1998 leaving several thousand people homeless, more than 3.600 dead and causing enormous economic damage. Inappropriate land-use techniques and large scale timber felling in the water catchment of the upper Yangtse and its feeder streams were stated to be the main causes. Immediate timber cutting bans were imposed and investigations on land use patterns were initiated by the Chinese Government. The Institute for World Forestry of the Federal Research Centre for Forestry and Forest Products was approached by the Yunnan Academy of Forestry in Kunming to exchange experiences and to cooperate scientifically in the design and application of appropriate afforestation and silvicultural management techniques in the water catchment area of the Yangtse. This cooperation was initiated in 1999 and is based on formal agreements in the fields of agrarian research between the German and Chinese Governments. Objectives: The cooperation was in the first step focussing on the identification of factors which caused the enormous floodings. After their identification measures of prevention were determined and put into practice. In this context experiences made in past centuries in the alpine region of central Europe served as an incentive and example for similar environmental problems and solutions under comparable conditions. Relevant key questions of the cooperation project were: - Analysis of forest related factors influencing the recent floodings of the Yangtse, - Analysis and evaluation of silvicultural management experiences from central Europe for know-how transfer, - Evaluation of rehabilitation measures for successful application in Yunnan, - Dissemination of knowledge through vocational training. Results: - Frequent wild grazing of husbandry is a key factor for forest degeneration beyond unsustainable timber harvests, forest fires and insect calamities leading to increased water run-off in the mountainous region of Yunnan; - Browsing of cattle interrupts succession thus avoiding natural regeneration and leaving a logging ban ineffective; - Mountain pasture in the Alps had similar effects in the past in central Europe. The introduction of controlled grazing has led to an ecologically compatible coexistence of pasture and ecology. Close-to-nature forestry can have positive effects in this sensitive environment. - Afforestation with site adopted broadleaves and coniferous tree species was implemented on demonstration level using advanced techniques in Yunnan.
Schiffsemissionen gehören zu den wichtigsten Quellen von Luftschadstoffen in Hafenstädten und daran angrenzenden Küstenregionen. Um den daraus resultierenden Gesundheitsgefahren und Umweltbelastungen entgegenzuwirken, werden in nationalen und internationalen Gremien sowie in Politik und Behörden Maßnahmen zur Emissionsminderung diskutiert. Hierzu gehören neuartige Schiffstreibstoffe (wie Flüssiggas, LNG), Abgasreinigungstechnologien (wie Katalysatoren) und Landstromanlagen. Um den anstehenden Entscheidungen eine solide Grundlage zu bieten, wird dringend mehr Forschung über den Einfluss von Schiffsemissionen auf die lokale Umwelt - abhängig von der jeweiligen chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre sowie der geographischen und klimatischen Situation des betroffenen Ortes - benötigt. Ein geeigneter Forschungsansatz umfasst die Bestimmung von Emissionsfaktoren unter Außenbedingungen, die Messung der chemischen Zusammensetzung von Schiffsabgasfahnen im Nahbereich der Schornsteine, die Ermittlung und Bereitstellung lokaler Schiffsemissionsinventare, sowie die Verbesserung und Anwendung von Chemietransportmodellen für Hafengebiete. Infolgedessen hat ShipCHEM folgende Ziele formuliert: (1) Durchführung von Emissionsmessungen auf repräsentativen Schiffen in Megaports des Yangtse-River-Deltas in China (Shanghai und Ningbo-Zhoushan) inklusive der Bestimmung von gasförmigen und partikelgebundenen Komponenten. Die Auswertung der Messungen wird verbesserte Datensätze lastabhängiger Emissionsfunktionen und Emissionsfaktoren für alle relevanten Schadstoffe liefern. Die Ergebnisse werden im Kontext vorhandener Emissionsfaktoren aus der Literatur und verfügbarer Beobachtungsdaten aus den europäischen Megaports Hamburg und Rotterdam interpretiert. (2) Erstellung eines hochaufgelösten, direkt in Chemietransport-Modellsystemen verwendbaren Schiffsemissionsinventars, basierend auf Schiffsaktivitätsdaten mit allen relevanten Schadstoffen. (3) Verbesserung der Ausbreitungs- und Chemiemodelle für Abgasfahnen von Schiffen durch Auswertung und Vergleich von Modellergebnissen mit Beobachtungsdaten in Hafengebieten. (4) Bestimmung des Einflusses der Schifffahrt auf die Luftqualität in Megaport-Regionen auf unterschiedlichen räumlichen Skalen durch Anwendung regionaler (COSMO-CLM/CMAQ) und darin genesteter urbaner Modellsysteme (CityChem). (5) Analyse der Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen den Häfen in Shanghai und Hamburg in Bezug auf die Rolle der Häfen für die jeweilige Luftqualität in der Stadt und deren Umgebung. Dies beinhaltet die Bewertung neuer Emissionsstandards in beiden Häfen, die es ermöglicht den Erfolg verschiedener Emissionsminderungsmaßnahmen zu beurteilen.
Objective: Human life and the entire ecosystem of South East Asia depend upon the monsoon climate and its predictability. More than 40Prozent of the earth's population lives in this region. Droughts and floods associated with the variability of rainfall frequently cause serious damage to ecosystems in these regions and, more importantly, injury and loss of human life. The headwater areas of seven major rivers in SE Asia, i.e. Yellow River, Yangtze, Mekong, Salween, Irrawaddy, Brahmaputra and Ganges, are located in the Tibetan Plateau. Estimates of the Plateau water balance rely on sparse and scarce observations that cannot provide the required accuracy, spatial density and temporal frequency. Fully integrated use of satellite and ground observations is necessary to support water resources management in SE Asia and to clarify the roles of the interactions between the land surface and the atmosphere over the Tibetan Plateau in the Asian monsoon system. The goal of this project is to: - Construct out of existing ground measurements and current / future satellites an observing system to determine and monitor the water yield of the Plateau, i.e. how much water is finally going into the seven major rivers of SE Asia; this requires estimating snowfall, rainfall, evapotranspiration and changes in soil moisture; - Monitor the evolution of snow, vegetation cover, surface wetness and surface fluxes and analyze the linkage with convective activity, (extreme) precipitation events and the Asian Monsoon; this aims at using monitoring of snow, vegetation and surface fluxes as a precursor of intense precipitation towards improving forecasts of (extreme) precipitations in SE Asia. A series of international efforts initiated in 1996 with the GAME-Tibet project. The effort described in this proposal builds upon 10 years of experimental and modeling research and the consortium includes many key-players and pioneers of this long term research initiative.
Der Verbund 'MEGAPOL' umfasst zwei Projekte, die auf dem nördlichen Schelf des Südchinesischen Meeres sowie Bohai See und Gelben Meer Schadstoff-Ausbreitungswege untersuchen um Quellen, Umsätze und Ausbreitung von Schadstoffen aufzudecken. Das am IOW angesiedelte Projekt 'Megacity's fingerprint in Chinese southern marginal seas: Investigation of pollutant fingerprints and dispersal' hat den Einfluss der Megastadtentwicklung im Mündungsbereich des Perlflusses auf chemische und biogeochemische Bedingungen im Südchinesischen Meer im Fokus. Das Land-Ozean-Kontinuum vom Perlfluss über den Schelf in das offene Südchinesische Meer ist ein ideales Modellsystem, um die Effekte eines Ballungszentrums auf die Austauschprozesse und anthropogenen Stoffflüsse zwischen Land und Ozean zu untersuchen. Hier finden weltweit zunehmend relevante Wechselwirkung statt zwischen physikalischen Einflussfaktoren wie Tiden, Strömungen und Taifunen und dem drastischen Anstieg anthropogener Stressoren wir Eutrophierung, organischer Schadstoffen, Antibiotika und Mikroplastik. Ebenso kann das Verständnis der Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die physikalischen Antriebe, die der Wechselwirkung Land-Küste-Ozean zugrunde liegen, in diesem klimatisch sensiblen marinen Ökosystem verbessert werden. Hierbei spielen sich zeitlich-räumliche Variabilität in Größenordnungen ab, die Tage bis Dekaden bzw. Punktquellen bis Ozeanströmungen umfassen. Um dieser weitreichenden wissenschaftlichen Herausforderung zu begegnen, wird eine Anzahl von Beprobungskampagnen durchgeführt. In 2018 findet eine Seereise auf dem chinesischen Forschungsschiff 'HaiYanDiZhi 10' in das nördliche Südchinesische Meer statt, der eine weitere Seereise auf dem deutschen Forschungsschiff 'SONNE' in 2019 folgt. Komplementiert werden diese Reisen durch Probenamen im Perlfluss. Die zeitliche Abdeckung wird erweitert durch das Einbeziehen von Ergebnissen aus den Arbeiten der Projekte PECAI und SOCLIS. Der Austausch mit parallel stattfindenden Arbeiten im Zwillingsprojekt in der Bohai See, dem Gelben Meer und dem Yangtse Fluss ermöglicht einen regionalen Vergleich zwischen offenen und teilweise geschlossenen marinen Systemen mit starkem anthropogenem Einfluss. Der Austausch von Daten und Proben ermöglicht physikalische, bio-geochemische und Ökosystem Modellierungen, die es erlauben auf großer Raum-Zeit-Skala, Stoffkreisläufe und deren Reaktion auf anthropogene und natürliche Veränderungen zu quantifizieren. Die Arbeiten im Einflussbereich großer zukunftsweisender Ballungsgebiete tragen zu FONA sowie zum Schwerpunkt 'Megacities of Tomorrow' bei. Die Erkenntnisse unterstützt Entscheidungsträger dabei, ökologische Funktionen der Küstenregionen zu erhalten und für die lokale Bevölkerung nachhaltig ökonomisch nutzbar zu machen. Die Förderung des Vorhabens durch das BMBF (03F0786A) beruht auf dem Einschluss in das Programm Meeresforschung sowie der fortlaufenden Verankerung in der Initiative WTZ-China.
Der Umweltzustand von Meeren in Deutschland/Europa und China ist über Dekaden von über Flüsse und Atmosphäre eingetragenen eutrophierenden Nährstoffen und Schadstoffen beeinflusst worden. In Europa ist der Einfluss rückläufig und viele 'traditionelle' industriell hergestellte Schadstoffe sind mittlerweile reguliert, während auf der anderen Seite das fortgesetzte Auftreten von neuen, zumeist nicht regulierten, umweltgefährdenden Substanzen ein zunehmendes Problem darstellt. In China verursacht die massive und beschleunigte Entwicklung industrieller und landwirtschaftlicher Aktivitäten derzeit immer noch einen zunehmenden Eintrag von Nährstoffen, Schadstoffen und anderen problematischen Substanzen in das vorgelagerte Küstensystem. Deshalb ist es das Hauptziel der hier vorgeschlagenen Studie, die chemischen und biochemischen Spuren zu verfolgen, die durch die rapide Entwicklung des Bohai See Ballungsgebietes (BRUA) sowie des Ballungsgebietes am nördlichen Südchinesischen Meer einschließlich des Yangtse Flussdeltas (YRD) bewirkt werden. Diese sollen sowohl in ihrer historischen Entwicklung als auch in ihrem gegenwärtigen Zustand der Situation in der Deutschen Nordsee und der Ostsee gegenübergestellt werden. Ziel des Vorhabens ist es, Vorkommen und Verteilung moderner Schadstoffe in den Küstenzonen der Bohai See und des Gelben Meeres zu untersuchen, atmosphärische und kontinentale Quellen zu quantifizieren und historische Belastungsmuster und Eintragswege zu rekonstruieren. Weiterhin wird die Schwermetallbelastung sowie die Freisetzungsraten aus Sedimenten und das Remobilisierungspotential ermittelt.
In China verursacht die massive und beschleunigte Entwicklung industrieller und landwirtschaftlicher Aktivitäten derzeit immer noch einen zunehmenden Eintrag von Nährstoffen, Schadstoffen und anderen problematischen Substanzen in das vorgelagerte Küstensystem. Deshalb ist es das Hauptziel von MEGAPOL, die chemischen und biochemischen Spuren zu verfolgen, die durch die rapide Entwicklung des Bohai See Ballungsgebietes (BRUA) einschließlich des Yangtse Flussdeltas (YRD) sowie des Ballungsgebietes am nördlichen Südchinesischen Meer bewirkt werden. Im Rahmen des Verbundprojektes MEGAPOL wird sich das Vorhaben der Universität Hamburg mit den spezifischen Signaturen der Schadstoff-Ausbreitungswege in Küstenmeeren beschäftigen. Das Vorhaben ist darauf ausgerichtet, Quellen, Umsätze und Ausbreitung von Nährstoffen auf dem Ostchinesischem Schelf zu untersuchen. Neben der Modellierung der Herkunft, des Verbleibs und der Ausbreitung anthropogener Schadstoffe im Untersuchungsgebiet wird eine hochaufgelöste Nährstoffanalytik die Eutrophierung bewerten und die Analyse stabiler Stickstoff-Isotope eine entsprechende Bilanzierung erlauben. Diese Untersuchungen werden mit den komplementären chemischen und biogeochemischen Untersuchungen der Verbundpartner eine umfassende Studie ermöglichen. In MEGAPOL wird dadurch der Vergleich zwischen offenem Schelf und Zirkulation (Südchinesisches Meer) gegenüber eingeschränktem Austausch und regionaler Zirkulation (Bohai See/ Gelbes Meer) möglich. Abschließend werden die Daten vergleichend mit historischen und aktuellen Entwicklungen in Nord- und Ostsee diskutiert.
Vorhabenziel: Das Ziel des Verbundvorhabens ist einen Beitrag zur Einführung eines integrierten Ansatzes für den Aufbau von Instrumenten des Umwelt- und Klimaschutzmanagements in der Provinz Sichuan zu liefern und die Entwicklung und den Einsatz nachhaltiger Umwelttechnologien und Dienstleistungen zu fördern. Als innovative Dienstleistungsprojekte sind sieben Management- und drei Demonstrationsprojekte vorgesehen. Die Ziele dieses Teilantrags sind, mit dem Teilprojekt 'Web-GIS basierte wasserwirtschaftliche Planentwicklung' (M2) und Unterstützung des Teilprojektes Gewässergütemessnetz mit mehreren Messstationen (D1) effektive Instrumente für ein erfolgreiches Wissens - und Risikomanagement in Sichuan zu liefern. Das Umweltportal inkl. der Web GIS-Anwendung und die Sensor Web Dienste ermöglichen eine wirkungsvolle Übersicht für die Managementebene, Verschneidungen und Analysen für die Arbeitsebene sowie einen außerordentlichen Beitrag für die Überwachung und das Risikomanagement durch die schnelle Bekanntgabe und Verbreitung von Messergebnisse per SensorWeb. Arbeitsplanung: Die Projektpartner wollen im Teil WEB GIS Daten aus Sichuan aufbereiten, diese auch als OGC-WebGIS-Dienste bereitstellen und durch die Bereitstellung dieser Dienste in einer WebGIS-Anwendung zahlreiche Verschneidungs-, Analyse-, und Editiermöglichkeiten bieten. Darüber hinaus werden Sensor Web Dienste erstellt und weiterentwickelt, die die Daten der Gewässergütemessstationen online in das WebGIS übertragen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 50 |
| Europa | 3 |
| Kommune | 1 |
| Wirtschaft | 10 |
| Wissenschaft | 40 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 48 |
| Taxon | 1 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 48 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 46 |
| Englisch | 8 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 1 |
| Keine | 17 |
| Webseite | 33 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 41 |
| Lebewesen und Lebensräume | 50 |
| Luft | 35 |
| Mensch und Umwelt | 50 |
| Wasser | 46 |
| Weitere | 50 |