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
Im Gegensatz zu anderen landwirtschaftlichen Arten sind die im Weinbau verwendeten Sorten sehr alt, Riesling mindesten 500 Jahre, Spätburgunder mindestens 1000 Jahre. Reben werden vegetativ vermehrt und im Laufe der Zeit haben sich durch Mutationen bei traditionellen Sorten zahlreiche Spielarten entwickelt. Gelegentlich betreffen diese Veränderungen deutlich sichtbare Merkmale wie die Blattbehaarung oder die Beerenfarbe. So entstanden aus dem blauen Spätburgunder die Sorten Ruländer und Weißburgunder. Doch die meisten dieser genetischen Veränderungen bleiben unscheinbar, wie eine veränderte Beerengröße, Beerenstiellänge, Seitentriebbildung oder Säuregehalt der Früchte. Es sind jedoch gerade diese Veränderungen, die die Voraussetzungen für die Entwicklung neuer, den Belangen der Praxis besser angepasster Klone bildet. Diese erlauben des dem Winzer den für seine Produktionsziele besten Klon zu benutzen. So erfolgreich die deutsche Klonenselektion in den vergangenen 100 Jahren auch war, so gefährdet ist sie jedoch auch. Durch den Ersatz alter Weinberge, die noch nicht mit Klonen bepflanzt wurden, durch Klonen reine Bestände, verschwindet die genetische Vielfalt innerhalb alter traditioneller Sorten wie Riesling oder Burgunder. Damit reduziert sich gleichzeitig die Möglichkeit zur Entwicklung neuer Klone, die den Erfordernissen eines zunehmend kompetitiven globalen Marktes, gewachsen sind. Eine Erhaltung dieses Material ist daher dringend geboten. Zurzeit dürften weniger als 500ha der deutschen Rebfläche nicht mit Klonenmaterial bepflanzt sein. Viele dieser Weinberge stehen in sehr alten, schwer zugänglichen Steillagen an der Mosel und sind sowohl wegen ihres hohen Alters als auch ihrer geringen Wirtschaftlichkeit bedroht. Die Zahl nimmt durch Betriebsaufgaben und Flurbereinigungen ständig ab und damit auch die genetische Streubreite alter Sorten, wie Riesling. Zur Sicherung der genetischen Vielfalt innerhalb traditioneller deutscher Sorten sammelt das Fachgebiet in alten Rebanlagen phänotypisch interessant erscheinendes Material, testet es auf wirtschaftlich wichtige Viruserkrankungen und sichert gesundes Material in situ auf den Flächen des Fachgebiets bzw. denen von Partnerinstitutionen.
Eine hohe Resistenz gegen Bodenpathogene, gute Standortanpassung und Veredlungsaffinität sind die entscheidenden Merkmale von Unterlagen. Bei der Pathogenresistenz ist bei Reben die Widerstandsfähigkeit gegen die Reblaus Daktulosphaira vitifoiae essentiell, da die europäische Kulturrebe Vitis vinifera L über keinerlei Resistenzen verfügt und nur an wenigen Standorten ein wurzelechter Anbau möglich ist. Amerikanische Wildformen mit solchen Reblausresistenzen sind daher in der Unterlagenzüchtung von großer Bedeutung. Die langfristige Sicherung solcher Genotypen ist daher eine Voraussetzung für spätere Züchtungsarbeiten zur Erstellung neuer besserer Unterlagen. Daneben spielt auch die Standortanpassung eine wichtige Rolle. Vitis berlandieri ist hier am wichtigsten, da sie als einzige Art über eine hohe Kalkverträglichkeit verfügt und die Mehrheit der deutschen und europäischen Weinbaustandorte durch hohe Kalkgehalte im Boden charakterisiert sind. Kalkempfindliche Arten leiden unter Kalkchlorose mit stark vermindertem Wuchs. Aufgrund begrenzter Verfügbarkeit wurden jedoch nur wenige Pflanzen der Art in der Unterlagenzüchtung verwendet und damit nur ein Teil des Potentials der Art genutzt. In einem gemeinsamen Projekt mit dem United States Department for Agriculture wurden daher im September 2005 im ursprünglichen Verbreitungsgebiet der Art in Zentraltexas Samen von Wildformen gesammelt und die Hälfte davon in Geisenheim zur Keimung gebracht und ausgepflanzt. Derzeit werden mehr als 5000 Pflanzen in der in vivo Erhaltung. In den kommenden Jahren werden diese hinsichtlich ihrer relevanten Eigenschaften phänotypisch charakterisiert und in einem späteren Stadium auch genotypisiert, um für weitere Kreuzungs- und Selektionsarbeiten nutzbares material zu identifizieren.
In my project I aim at a better understanding of the evolution of malacostracan crustaceans, which includes very different groups such as mantis shrimps, krill and lobsters. Previous studies on Malacostraca, on extant as well as on fossil representatives, focussed on adult morphology.In contrast to such approaches, I will apply a Palaeo-Evo-Devo approach to shed new light on the evolution of Malacostraca. Palaeo-Evo-Devo uses data of different developmental stages of fossil malacostracan crustaceans, such as larval and juvenile stages. With this approach I aim at bridging morphological gaps between the different diverse lineages of modern malacostracans by providing new insights into the character evolution in these lineages.An extensive number of larval and juvenile malacostracans is present in the fossil record, but which have only scarcely been studied. The backbone of this project will be on malacostracans from the Solnhofen Lithographic Limestones (ca. 150 million years old), which are especially well preserved and exhibit minute details. During previous studies, I developed new documentation methods for tiny fossils from these deposits, e.g., fluorescence composite microscopy, and also discovered the first fossil mantis shrimp larvae. For malcostracan groups that do not occur in Solnhofen, I will investigate fossils from other lagerstätten, e.g., Mazon Creek and Bear Gulch (USA), or Montceaules- Mines and La-Voulte-sur-Rhône (France). The main groups in focus are mantis shrimps and certain other shrimps (e.g., mysids, caridoids), as well as the bottom-living ten-footed crustaceans (reptantians). Examples for studied structures are leg details, including the feeding apparatus, but also eyes. The results will contribute to the reconstruction of 3D computer models.The data collected in this project will be used for evaluating the relationships within Malacostraca, but mainly for providing plausible evolutionary scenarios, how the modern malacostracan diversity evolved. With the Palaeo-Evo-Devo approach, I am also able to detect shifts in developmental timing, called heterochrony, which is interpreted as one of the major driving forces of evolution. Finally, the reconstructed evolutionary patterns can be compared between the different lineages for convergencies. These comparisons might help to explain the convergent adaptation to similar ecological niches in different malacostracan groups, e.g., life in the deep sea, life on the sea bottom, evolution of metamorphosis or of predatory larvae.As the project requires the investigation of a large number of specimens in different groups, I will assign distinct sub-projects to three doctoral researchers. The results of this project will not only be published in peer-reviewed journals, but will also be presented to the non-scientific public, e.g., during fossil fairs or museum exhibitions with 3D models engraved in glass blocks.
Um aktuelle Umwelt- und Klimaveränderungen in einem längeren zeitlichen Kontext bewerten zu können, insbesondere anthropogene und natürliche Einflüsse auf den atmosphärischen Aerosoleintrag in die Atmosphäre zu verstehen, werden Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre in der Vergangenheit benötigt. Eisbohrkerne aus den Polarregionen oder Gletschern sind wertvolle Umwelt- und Klimaarchive, da sie unter anderem das mit dem Schnellfall deponierte Aerosol enthalten. Daher kann die Analyse von partikel-gebundenen Spurenstoffen in Eisbohrkernen stoffliche Informationen über zurückliegende Umwelt- und Klimabedingungen liefern. Bis heute konzentrieren sich diese Bemühungen auf anorganische Substanzen und nur wenige organische Analyten. Ein Großteil der in diesen Bohrkernen enthaltenen Informationen geht dadurch verloren. Dies charakterisiert das Hauptziel des Vorhabens, durch Erarbeitung organischer spurenanalytischer Methoden basierend auf LC-HRMS (Flüssigchromatographie in Kombination mit hochauflösender Massenspektrometrie) eine ausgewählte Palette von Markersubstanzen zu quantifizieren. Zielmoleküle sind insbesondere neue Marker für biogene sekundäre organische Aerosole (biogenic SOA) und Biomasseverbrennungs-Marker. Die Auswahl dieser Verbindungen basiert einerseits auf dem zu erwartenden Informationsgewinn über die Quellen und deren Zusammensetzung (terrestrische Vegetation/Waldbrände), andererseits auf der atmosphärischen Lebensdauer der Marker, da nur langlebige Marker weit entfernt liegende Regionen erreichen können. Zusätzlich zur Analyse dieser Zielanalyten sollen auch ââ‚ Ìnon-target screening-Methoden zum Einsatz kommen. In enger Zusammenarbeit mit einem etablierten Eisbohrkernlabor am PSI in der Schweiz werden die entwickelten Analysetechniken auf einen Eisbohrkern aus dem Belukha-Gletscher im Sibirischen Altai Gebirge angewendet.
Prehistoric pits are filled with ancient topsoil material, which has been preserved there over millennia. A characteristic of these pit fillings is that their colour is different depending on the time the soil material was relocated. Soil colour is the result of soil forming processes and soil properties, and it could therefore indicate the soil characteristics present during that specific period. To the best of our knowledge, no investigation analysed and explained the reasons for these soil colour changes over time. The proposed project will investigate soil parameters from pit fillings of different archaeological periods in the loess area of the Lower Rhine Basin (NW-Germany). It aims to implement the measurement of colour spectra as a novel analytical tool for the rapid analyses of a high number of soil samples: the main goal is to relate highresolution colour data measured by a spectrophotometer to soil parameters that were analysed by conventional pedogenic methods and by mid infrared spectroscopy (MIRS), with a main focus on charred organic matter (BPCAs). This tool would enable us to quantify the variation of soil properties over a timescale of several millennia, during different prehistoric periods at regional scale and for loess soils in general. Detailed information concerning changing soil properties on a regional scale is necessary to determine past soil quality and it helps to increase our understanding of prehistoric soil cultivation practices. Furthermore, these information could also help to increase our understanding about agricultural systems in different archaeological periods.
Tiefenwassermassen, die in der Labradorsee gebildet werden (LSW), sind eine wichtige Komponente der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC), die signifikant zur Bildung von Nordatlantischem Tiefenwasser (NADW) beiträgt. Ausgeprägte Einbrüche der NADW-Bildungsraten der Vergangenheit ereigneten sich beispielsweise während des Übergangs von der letzten Kaltzeit zur jetzigen Warmzeit. Solche Zirkulationsänderungen spielten eine kritische Rolle bei der Steuerung des Klimas der Nordhemisphäre auf verschiedenen Zeitskalen des Spätquartärs und werden auch für die nahe Zukunft prognostiziert. Die Änderungen waren eng an das LSW gekoppelt, aber seine genaue Rolle und Variabilität der Vergangenheit sind unklar. Um diese Wissenslücke zu füllen, sollen die radiogenen Neodym(Nd)-Isotopensignaturen der Tiefenwassermassen im Untersuchungsgebiet aus marinen Sedimenten extrahiert werden und so die der Wassermassenmischung und Ozeanzirkulation der Vergangenheit im westlichen Nordatlantik und in der Labradorsee rekonstruiert werden. Dies wird durch die spezifischen Signaturen ermöglicht, die die Wassermassen in ihren Quellgebieten durch Verwitterungseinträge annehmen. Eine schwächere und flachere Umwälzzirkulation wurde für das letzte Glazial rekonstruiert und kam während der sogenannten Heinrich-Events fast völlig zum Erliegen, was in beiden Fällen die durch die Advektion von Tiefenwasser aus dem Südozean kompensiert wurde. Im Gegensatz dazu war das frühe Holozän von sehr stark unradiogenen Nd-Isotopensignaturen gekennzeichnet, was auf eine sogar stärkere Umwälzzirkulation als heute hindeutet, wahrscheinlich gesteuert von erhöhter Konvektion des LSW. Eine grundlegende Voraussetzung für diese Interpretationen ist, dass die Wassermassen-Mischungsendglieder inklusive des LSW über die Zeit genau bestimmt werden können, was genau das Ziel des beantragten Projekts ist. Wenn signifikante Änderungen der Verwitterungseinträge die LSW-Signatur in der Vergangenheit veränderten, hätte das fundamentale Auswirkungen auf die Interpretation der bisher im Nordatlantik gewonnenen Nd-Isotopenzeitserien. Hier wird eine detaillierte Untersuchung der Variabilität der Wassermassenendglieder für den westlichen Nordatlantik seit dem frühen Holozän beantragt, die Schlüsselgebiete des Kanadisch-Arktischen Archipel, den Lancaster Sound, die Nares Strait und die Hudson Strait umfasst. Diese Untersuchungen sollen durch die Bestimmung der radiogenen Meerwasser-Hafnium(Hf)-Isotopie der Vergangenheit an den gleichen Proben ergänzt werden, die sich als hochsensitiver Wassermassentracer in der heutigen Labradorsee erwiesen haben. Das Projekt soll an außergewöhnlich gut charakterisierten Sedimentkernen durchgeführt werden, die gut erhaltene karbonatische Mikrofossilien enthalten und so hochaufgelöst datiert werden können.
Es wird vermutet, dass im globalen Wechselspiel der Hemisphären entweder die Tiefenwasserproduktion im Norden oder die im Süden den Atlantik dominierte, was unmittelbaren und bedeutenden Einfluss auf das Wärmebudget der jeweiligen Erdhalbkugel hat. Trotz der Anstrengungen, die gemacht wurden, um die Vergangenheit des klimarelevanten Atlantischen Ozeans zu rekonstruieren, war es bislang nicht möglich die Rolle der Ozeanzirkulation als Auslöser oder Folge der teils dramatischen Klimaschwankungen zu identifizieren, die innerhalb der letzten 100.000 Jahre aufgetreten waren. Der Forschungszweig der Paläozeanographie, der sich mit diesen Fragen beschäftigt, steht hierbei vor zwei essentiellen Problemen: Zum einen haben die benutzten Methoden oft Schwächen und nur eingeschränkte Anwendungsbereiche, was insbesondere für Tracer gilt, die am Nährstoffkreislauf teilnehmen und diagenetischen Prozessen unterworfen sind. Zum anderen lässt die zeitliche und räumliche Abdeckung der Messungen meist nur begrenzte Aussagen zu, die zwar lokale Informationen liefern, jedoch keine globalen Zusammenhänge erschließen lassen. Um verlässliche Aussagen über die ozeanische Vergangenheit des Wärmetransports und der Verteilung von Kohlenstoff und Nährstoffen treffen zu können, ist es notwendig eine große Anzahl von Daten zu erheben. Das Material, das von den IOPD/ODP Kernlagern zur Verfügung gestellt wird, bietet hierfür eine einzigartige Grundlage. Als Methode der Wahl hat sich in der jüngsten Vergangenheit die Messung des Verhältnisses der Neodymisotope 143Nd/144Nd herauskristallisiert. Die unterschiedliche isotopische Signatur von Wassermassen des Pazifiks und dem Nordatlantischen Tiefenwasser machen Neodym zu einem einzigartigen Tracer für die atlantische Zirkulation. Die Neodym-Signatur und damit das (Mischungs)Verhältnis der in der Vergangenheit vorherrschenden Wassermassen werden in Fe-Mn-Ablagerungen des Sediments erhalten. Mit dem vorsichtigen Ablösen dieser Ablagerungen und der anschließenden Messung der Nd-Isotopie steht eine Methodik zur Verfügung, die im großen Maßstab angewandt äußerst erfolgsversprechend ist. Sie ist überall dort anwendbar, wo Kerne gezogen wurden, sie ist verlässlich messbar und die Aufbereitung von Proben ist schnell und kostengünstig durchführbar, wenn die entsprechende Expertise vorhanden ist. An ausgewählten IODP/ODP Kernen soll der Frage von Wassermassenwechseln im Atlantik nachgegangen werden. Es soll geklärt werden wie schnell diese abliefen und in welcher klimatologischen Phase sich welches Zirkulationsmuster durchgesetzt hat. Mit Hilfe von Boxmodellen und durch den Vergleich mit weiteren Tracern (231Pa/230Th, d13C) soll ein gesamtheitliches Bild für den letzten Glazial-Interglazialen-Zyklus gezeichnet werden, das Rückschlüsse auf die entscheidenden Rückkopplungseffekte und Wechselwirkungen im Klimasystem zulässt, wie sie für die Verbesserung und Validierung von Klimamodellen dringend benötigt werden.
As part of research bundle RIDDLE (Reconstructing ice-sheet dynamics on different scales), the key goal of project LAMINAE is to provide detailed insight into glacial ice sheet dynamics in the southeastern Weddell Sea section of Antarctica. Ten existing sediment sites that preserved at least five millennia of varved sequences during the last glacial maximum (LGM) will be studied with a multi-proxy approach. First, the final retreat of the Antarctic Ice Sheet at the end of the LGM will be dated with 14C. The results will help to confine the timing of the initial sea-level rise for both the West and East Antarctic Ice Sheets, including potential asynchronies. Second, we will establish floating chronologies from new methods for laminae recognition and varve counting. Thereby, it will be possible to study glacial ice sheet dynamics at unprecedented resolution, including the role of decadal-centennial scale solar cycles in climate change, and the detection of Antarctic Isotopic Maxima in sites penetrating Marine Isotopic Stage 3. Third, with the combination of absolute and floating chronologies, we will define marker horizons in core sections that are rich in bioturbation, ice-rafted debris, or ash layers, for correlation between the sites and to the EDML ice core. This will put our results into a larger-scale perspective and allow for synchronization of the atmospheric and oceanic response to climate change.
| Origin | Count |
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| Bund | 35 |
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| Förderprogramm | 35 |
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| offen | 35 |
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| Deutsch | 14 |
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| Keine | 31 |
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| Topic | Count |
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| Boden | 30 |
| Lebewesen und Lebensräume | 35 |
| Luft | 24 |
| Mensch und Umwelt | 35 |
| Wasser | 29 |
| Weitere | 35 |