Der menschliche Einfluss auf großräumige Änderungen des Klimas hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen, sowohl in Atmosphäre, Ozean und Kryosphäre. Die genauen Eigenschaften physikalischer Prozesse und Mechanismen, die den menschlichen Einfluss von großräumigen auf lokale Skalen übertragen, sind allerdings kaum bekannt. Dies bedeutet eine erhebliche Unsicherheit für die Folgen des Klimawandels in der Zukunft. Das Problem der Übertragung betrifft auch den Gletscherrückgang im Hochgebirge, der überdies ein seltener Indikator für den Klimawandel in der mittleren Troposphäre ist. --- Das vorliegende Projekt hat das Ziel, unser Verständnis des Klimawandels in großer Höhe entscheidend zu verbessern. Das Fundament dafür legt eine neuartige und interdisziplinäre Methodik, mit der wir den menschlichen Anteil am Klimawandel in der großräumigen Klimadynamik, der regionalen Zirkulation über den ausgewählten Gebirgen sowie in der atmosphärischen Grenzschicht der dortigen Gletscher quantifizieren können. Die Verknüpfung prozessauflösender, physikalischer Modelle von globaler bis lokaler Skala sowie außergewöhnliche Messungen auf Gletschern in großer Höhe spannen diese Methodik auf. Sie wird letztlich ermöglichen, den menschlichen Anteil präzise zu erklären und die dafür verantwortlichen Mechanismen ausweisen zu können, inklusive der empfindlichsten Zusammenhänge im multiskaligen System ('Achillesfersen'). --- Der Einfluss des Projekts wird sich deutlich über die Glaziologie hinaus erstrecken. Unser Wissen über das globale Klimasystem wird durch den besser verstandenen Aspekt der Verknüpfung zwischen bodennahen Luftschichten und der mittleren Troposphäre profitieren. Auf regionalen und lokalen Skalen helfen die Ergebnisse für die Abschätzung von Klimafolgen, da Gletscheränderungen Wasserreserven und Naturgefahren beeinflussen. Und schließlich werden die Ergebnisse neue Wege für die Klimafolgenforschung allgemein aufzeigen, indem sie eine prozessauflösende und skalenübergreifende Methodik demonstrieren.
Vor dem Hintergrund des Klimawandels ist bei der trockenheitsresistenten Schwarzkiefer eine zunehmende waldbauliche Bedeutung zu erwarten. Durch ihr schnelles Wachstum, insbesondere auf trockenen Standorten, könnte sie dort erfolgreich angebaut werden, wo die Douglasie an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen wird. Bisher ist nur wenig über den Anbauwert verschiedener Provenienzen in Deutschland bekannt. Es soll daher eine Versuchsfläche in trockneren Gebieten Ba-Wü s (Rheintal, Kaiserstuhl) angelegt werden, um den Anbauwert von 12 europäischen Provenienzen aus allen Bereichen des Verbreitungsgebietes zu testen. Es wurden bereits Flächen in Bayern angelegt. Bonituren und Auswertungen sind gemeinsam mit dem ASP Teisendorf vorgesehen.
In Herkunftsversuchen soll die phänotypische und genetische Variation heimischer und fremdländischer Baumarten ermittelt werden. Gleichzeitig erfolgt eine Prüfung auf waldbauliche Eignung unter südwestdeutschen Standortverhältnissen.
Regionale Abschätzungen zu Auswirkungen des Klimawandels auf die Nutzpflanzenproduktion erfordern Modelle, die großräumig angewendet werden können. Pflanzenwachstumsmodelle finden zunehmend Berücksichtigung in der Klimafolgenforschung, haben aber Beschränkungen, da sie ursprünglich für kleinskalige Anwendungen auf Feldbestandsebene entwickelt wurden. Systematische Untersuchungen zur Übertragbarkeit dieser Modelle auf die regionale Ebene liegen bislang kaum vor. Das betrifft vor allem die Modellierung der Ertragsbeeinflussung durch Hitze- und Trockenperioden, die hohe zeitliche und räumliche Variabilitäten aufweisen und deren Häufigkeit und Intensität künftig zunehmen wird. Im vorliegenden Projekt wird eine systematische Analyse und Fehlerabschätzung verschiedener Regionalisierungsmethoden in den Simulationen von Pflanzenwachstumsmodellen zu Auswirkungen des Klimawandels vorgenommen. Es wird beispielhaft für Winterweizen geprüft, inwiefern regionale Prognosen zum Einfluss von Hitze- und Trockenstress in Kombination mit erhöhter CO2-Konzentration auf die Zielgrößen Biomasseproduktivität und Kornertrag durch die Berücksichtigung detaillierter Modellierungsansätze physiologischer Prozesse verbessert werden können. Besonderer Schwerpunkt liegt auf der Eignung von integrierten Multiskalenmodellen, die im Rahmen des Gesamtvorhabens entwickelt werden.
Klimawandel bezeichnet eine längerfristige Temperaturänderung der Erdatmosphäre. In den vergangenen zwei bis drei Millionen Jahre gab es auf der Erde einen zyklischen Wechsel von Warm- und Kaltphasen. Das ist im Wesentlichen auf die Neigung der Erdachse und die elliptische Umlaufbahn der Erde um die Sonne und dem daraus resultierenden Abstand der Erde zur Sonne sowie dem Einstrahlungswinkel der Sonnenstrahlen auf die Erde zurückzuführen. Auch die ebenfalls zyklischen Veränderungen unterliegende Aktivität der Sonne hat Einfluss auf das Erdklima. Darüber hinaus gibt es weitere natürliche Faktoren wie beispielsweise Vulkanismus und durch Rückkopplungseffekte verursachte Veränderungen der Meeresströmungen, die das Klima beeinflussen. In den letzten 150 Jahren hat jedoch der Mensch entschieden dazu beigetragen, die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre zu erhöhen und so eine globale Erwärmung voranzutreiben. Das ist auf die massive Nutzung fossiler Energieträger (Kohle, Erdöl und Erdgas) und eine veränderte Landnutzung, wie die Rodung von Wäldern und die Trockenlegung von Mooren zurückzuführen. Laut aktuellem IPCC-Bericht ist die globale atmosphärische Konzentration von CO 2 seit vorindustrieller Zeit um 40 % angestiegen. Die atmosphärischen Konzentrationen von CO 2 , Methan und Stickstoffoxiden sind mittlerweile so hoch wie nie zuvor innerhalb der letzten 800.000 Jahre. In jeder der letzten drei Dekaden fand eine zunehmende Erwärmung der Erdoberfläche statt, die stärker war als in jeder zurückliegenden Dekade seit 1850. Die Folgen sind bereits deutlich erkennbar. Global findet eine Erwärmung der Atmosphäre und der Ozeane statt, Permafrostböden tauen auf und setzen Methan frei, das Meereis schmilzt, ebenso die Eisschilde des Festlandes, der Meeresspiegel steigt, und zwar schneller, als bisherige Modelle dies erwarten ließen. Regional kommt es vermehrt zu Extremwetterereignissen wie Hitzeperioden, Stürmen, Starkregenereignissen und Hagel. Im Juli 2016 hat das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) eine durch die vormalige Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt in Auftrag gegebene Konzeptstudie zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels in Berlin (AFOK) vorgelegt. Die Studie beschreibt auf Basis aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse die Klimazukunft Berlins bis zum Ende des Jahrhunderts und benennt Handlungsoptionen zur Anpassung an die Auswirkungen der klimatischen Veränderungen. Sie bildet die Grundlage für das Berliner Anpassungsprogramm als Teil des Berliner Energie- und Klimaschutzprogramms (BEK). Mit Hilfe eines Indikatoren basierten Klimafolgenmonitorings wird die Entwicklung klimatischer Parameter in der Vergangenheit und Gegenwart hinsichtlich erkennbarer Trends überwacht. Darüber hinaus sollen damit die eintretenden Klimafolgen frühzeitig erkannt werden, um Anpassungsmaßnahmen zielgerichtet planen und durchzuführen zu können. Auswirkungen des Klimawandels Weitere Informationen Klimafolgenmonitoring Weitere Informationen Programm zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels in Berlin Weitere Informationen Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm 2030 (BEK 2030) Stadtentwicklungsplan (StEP) Klima Zentrum KlimaAnpassung IPCC-Berichte Global Change Institute
m Rahmen des Kooperationsprojekts zwischen dem Institut für Waldwachstum und der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) Freiburg werden Bohrkerne von Fichten und Buchen zellstrukturanalytisch untersucht und im Hinblick auf Trockenstressreaktionen in den Jahren 1976 und 2003 ausgewertet. Die Untersuchungsbäume wurden an den Standorten der Bodenzustandserfassung (BZE) in Baden-Württemberg ausgewählt. Die Auswertungen stellen eine wesentliche empirische Grundlage für die Validierung von Geländewassermodellen dar, die im Zusammenhang eines fachübergreifenden Forschungsprojektes zur Klimafolgenforschung an der FVA stehen und zur Quantifizierung von Trockenstress-Intensitäten dienen.
Die neue Standortskarte stellt alle digital erfassten Kartierungen waldbesitzübergreifend dar. Ausgegeben wird ein Standortsatlas in DIN A4-Format, bestehend aus einem Kartenwerk im Maßstab 1:10.000, einer Blattschnittübersicht, einer Kurzlegende und - soweit schon bearbeitet - mit Baumarteneignungstabellen. Jeder Kreis und jedes Revier erhält einen Kartensatz. Nach der Verwaltungsreform werden nur noch Atlanten auf Kreisebene produziert. Dies erfordert eine Migration bisher bereits ausgegebener Atlanten auf Forstbezirksebene in die neue Datenstruktur der Kreise. Die Standortsatlanten enthalten auch ein Beiheft mit tiefergehenden Informationen zu jeder Standortseinheit. Da der Standortsatlas nur in kartiertechnisch abgeschlossenen Kreisen herausgegeben wird, wird gleichzeitig nach Wegen gesucht die anderen Betriebsteile ebenfalls mit adäquaten Informationen zu versorgen. Dazu trägt unter anderem das Standortseinheiten-Datenblatt bei, das digital erhältlich ist.
Zur Untersuchung von ökologischen Folgen von klimabedingten Änderungen im Stoffhaushalt und Biozönosen von Seen wird für das Jahr 2013 ein Forschungsgroßgerät beantragt, das aus einem Forschungskatamaran besteht, ausgestattet mit zusätzlichen Probenahme, Analyse- und Messeinrichtungen. Die Investition ist langfristig einsetzbar und erfüllt damit eine wichtige Voraussetzung für Klimafolgenforschung. Die Gewässer Berlin/Brandenburgs waren und sind einem starken Wandel unterzogen und werden die Ziele der Wasserrahmenrichtlinie in vielen Fällen nicht erreichen. Der erwartete Klimawandel wird nach jetzigem Kenntnisstand den Eintrag von Nährstoffen erhöhen, weil durch Wasserstandsschwankungen und/oder durch pulsartige Nährstoffeinträge bei Starkniederschlägen die Transporte für Stoffe aus dem Einzugsgebiet intensiviert werden. Der Katamaran soll als mobile und stationäre Arbeitsplattform insbes. für ereignisbezogene Kurzzeitmessungen von Stoffeinträgen nach Extremwetterereignissen, die kontinuierliche Registrierung der Ausdehnung von Thermokline und Hypolimnion und quantitative Erfassung von Nährstoffrücklösungen und --einmischungen ins Epilimnion, für Kurzzeiterfassung von Spätwinter- bzw. Frühjahrsentwicklungen und Sukzessionen im Phytoplankton, von metalimnischen Einschichtungen sowie Cyanobakterienblüten eingesetzt werden. Durch seinen geringen Tiefgang ist der KLIMAKAT hervorragend für die geplanten Untersuchungen im Litoral sowie die Betreuung von Enclosure- und Exclosure-Experimenten geeignet.
Wir beantragen eine Sachbeihilfe zur statischen Analyse der langen (ca. 278 m) Sedimentkerne aus dem Chew Bahir Becken, im Rahmen des ICDP-finanzierten Hominin Sites and Paleolakes Drilling Projects (HSPDP). Das Ziel des Projektes ist es, (1) eine robuste Alterstiefenmodell für die Sedimentkerne zu erstellen, (2), den Paläoklimazeitreihen aus dem Chew Bahir Becken mit anderen Datensätzen innerhalb und außerhalb des HSPDP zu korrelieren, (3) Trends, Rhythmen und Ereignisse in den Paläoklimadaten zu entdecken, und (4) wiederkehrende, chacteristische Typen von Klimaübergängen in den Zeitreihen aufzuspüren, stets im Vergleich zu anderen Paläoklimadaten innerhalb und ausserhalb von HSPDP. Diese Aufgabe wird von einem/er Doktoranden/in erfüllt, der/die in einem Team von Spezialisten auf dem Gebiet der mathematischen Geowissenschaften an der Universität Potsdam und dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung arbeiten werden, aber auch von den größeren Chew Bahir und HSPDP Projekten profitieren werden. Der/die Doktorand/in, ein/e Geowissenschaftler/in mit einer ausgeprägten Faszination für mathematische Methoden in Kombination mit Kenntnissen in Sedimentologie und Proxygenese im Becken, sowie soliden Kenntnissen in Statistik und Programmierung, wird mit linearen Techniken arbeiten, um ein Alterstiefenmodell zu errechnen und Klimaübergänge/zyklitäten aufzuspüren. Er/sie wird nichtlineare Methoden einsetzen, um komplexere oder versteckte Prozesse in den Daten zu erkennen. Die Ergebnisses des Projektes werden helfen, die Rolle von Klimaveränderungen (Zeitpunkt, Art, Geschwindigkeit, Größe und Gleichzeitigkeit der Änderungen, speziell der Glazial-Interglazial Übergänge) für die Evolution der Säugetiere (inklusive der Menschen) während des Pleistozäns (Eiszeitalters) besser zu verstehen.
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