Die polaren Eiskappen bilden ein wertvolles Archiv, das atmosphärische und klimatische Vorgänge der Vergangenheit widerspiegelt. Die intensive Untersuchung von Eisbohrkernen erlaubt insbesondere das Paleo-Klima der Erde bis zu etwa 800,000 Jahre zurückzuverfolgen. Indirekte Datierungen von Eis in den Dry Valleys der Antarktis deuten darauf hin, dass Eis im Bereich von Millionen von Jahren existiert. Bisher war es aber nicht möglich dieses Eis direkt zu datieren. Das gegenwärtige Proposal schlägt die Verwendung von zwei kosmogenen Radioisotopen, 10Be (t1/2 = 1.386 Ma) und 26Al (t1/2 = 0.717 Ma) vor, deren Atom-Verhältnis, 26Al/10Be, als Chronometer für altes Eis verwendet werden kann. In einem geschlossenen System, wie es Eis sein könnte, nimmt das anfängliche 26Al/10Be Verhältnis mit zunehmendem Alter mit einer effektiven Halbwertszeit von 1.49 Ma ab. Das Verhältnis von zwei Radioisotopen mit ähnlichen Eigenschaften, sowohl die Produktion durch kosmische Strahlung als auch den atmosphärischen Transport betreffend, scheint besser geeignet für eine zuverlässige Datierung als ein einzelnes Radioisotope. Damit die Methode funktioniert, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein: i) Das 26Al/10Be-Verhältnis im Niederschlag muss global sowohl örtlich als auch zeitlich konstant sein, ii) es darf außerdem nicht anfällig für Fraktionierung der beiden Radioisotope nach dem Einschluss ins Eis sein. Unser Ziel ist es, die Anwendbarkeit der Methode zur direkten Datierung von Eis im Bereich von 0.5 bis 5 Millionen Jahren experimentell zu beweisen. In einem vorhergegangenen FWF Projekt (P17442-N02, 'Das Studium von kosmogenem 26Al in Atmosphären- und Klimaforschung') wurden detaillierte Studien über das bis dahin nur schlecht bekannte meteorische 26Al und erste Messungen des 26Al/10Be Verhältnisses in der Atmosphäre und in tiefem Eis mit vielversprechendem Erfolg durchgeführt (Auer et al., Earth Planet. Sci, Lett., in press). Unser Vorschlag hier ist nun i) eine deutliche Verbesserung der analytischen Aspekte der Datierungsmethode gegenüber dem vorhergehenden Projekt, insbesondere eine wesentliche Verringerung der erforderlichen Eismenge und eine Ausweitung der Methode für Eis, das starke mineralische Verunreinigungen enthält, ii) eine Klärung der Ursachen für beobachtete Abweichungen (Fraktionierung) des 26Al/10Be Verhältnisses in tiefen Eisproben, und iii) eine Anwendung der geeignet verbesserten Methode zur Datierung von basalem Eis von Bohrkernen und von Millionen Jahre altem Eis von 'rock glaciers' in der Antarktis. Ein wichtiger Teil des Projekts ist die enge Zusammenarbeit mit der Eisgruppe des Instituts für Umweltphysik der Universität Heidelberg, welche uns in allen Aspekten die Eisproben betreffend zur Seite stehen wird. usw.
Das Online-Editionsprojekt will das offizielle Einsiedler Klostertagebuch der Jahre 1670-1704 mit seinen über 12 000 handschriftlichen Seiten in 18 Folio-Bänden transkribieren, textkritisch absichern, codieren sowie kommentieren, womit es sowohl mit Volltextsuche als auch nach Schlagworten für Forschende verschiedenster Richtungen abfragbar sein wird. Verfasser dieses Tagebuch war hauptsächlich Pater Joseph Dietrich (1645-1704), während seinen Abwesenheiten führten es Stellvertreter weiter; gleichzeitig schrieb er als Statthalter, so im Schloss Freudenfels (TG), in Pfäffikon (SZ) und im Kloster Fahr (AG), parallele Tagebücher. Die fast täglichen Aufzeichnungen schildern aus dem Blickwinkel des Insiders den klösterlichen Tagesablauf, religiöse Fragen, Verwaltungsprobleme, politische Differenzen mit dem Stand Schwyz, juristische Querelen, Land- und Forstwirtschaft, Reisen, Transporte und vieles mehr. Sie sind damit eine ausserordentlich informative Quelle für zahlreiche Forschungsbereiche und geben einen höchst aufschlussreichen Einblick ins Alltagsleben vor mehr als 300 Jahren. Insbesondere gehört dieses 18-bändige Tagebuch mit seinen detaillierten Beschreibungen des Wetters zu den wichtigsten mitteleuropäischen Quellen für die Erforschung des sogenannten Late Maunder Minimums (1675-1715), einem der Tiefpunkte der Kleinen Eiszeit (ca. 1300-1850). Die Auswertung dieser Wetterbeobachtungen ermöglicht klimageschichtliche Aussagen zu Mitteleuropa von neuer Qualität und ist für Bewertungen der jetzigen Klimaveränderungen von grösster Bedeutung. Von ähnlicher Wichtigkeit sind die vereinzelten Erdbebenbeobachtungen, die Rückschlüsse auf das Erdbebenrisiko der Innerschweiz erlauben.
Das Forschungs- und Lehrprogramm des Graduiertenkollegs beschäftigt sich mit der gegenwartsbezogenen Landschaftsgenese am Beispiel der Regio TriRhena (Oberrheinisches Tiefland und angrenzende Mittelgebirge). Ausgegangen wird von der Hypothese, daß diese Landschaft wesentlich stärker durch den Menschen überprägt worden ist als bisher bekannt. Das heutige Nebeneinander von Landschaftsformen und -prozessen und ihre Entstehungszeiten können mit naturwissenschaftlichen sowie mit geisteswissenschaftlichen (z.B. historischen und archäologischen) Methoden und Verfahrensweisen aufgelöst werden. Die Analyse der naturbedingten und anthropogenen Umweltveränderungen vom Neolithikum bis zum heutigen Erscheinungsbild erfordert somit das vernetzte Arbeiten verschiedener Disziplinen. Entsprechend stammen die Betreuer des Graduiertenkollegs aus drei Fakultäten der Universität Freiburg, der Philosophischen Fakultät, der Biologie und den Forst- und Umweltwissenschaften. Die inhaltliche, regionale und methodische Verknüpfung verschiedener Arbeitsrichtungen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Forschungs- und Lehrprogramm des Graduiertenkollegs wird über das Sphärenkonzept hergestellt. Die Forschungsprojekte und Dissertationsthemen werden von drei Forschungsgruppen betreut, und zwar der Forschungsgruppe der abiotischen Sphären (Atmosphäre, Hydrosphäre, Litho-/Reliefsphäre), der biotischen Sphären (Bio- und Pedosphäre) sowie der Anthroposphäre.
Das Vorhaben will die Archive im Flussgebiet des noerdlichen Oberrheins untersuchen. Die Flussentwicklung hat im Laufe des ausgehenden Pleistozaens und im Holozaen dynamische Wandlungen durchgemacht, die Auswirkungen auf die Oberflaechenform, die Sedimentation und die Bodenbildung hatten. Die Vielzahl der Maeandersysteme erlaubt eine gute Aufloesung der drei Zeitscheiben (ZS). In der ersten ZS vollzieht sich der Uebergang von furkativer zu maeandrierender Dynamik. Auf Umlaufflaechen entstehen Tschernoseme. Die zweite ZS zeichnet sich durch den Wechsel von Gross- zu Kleinmaeandern mit gravierendem Wechsel der Sedimente (humose Auenlehme) aus. In die dritte ZS faellt ein erneuter Wechsel zu staerker furkativem Verlauf mit grobkoernigeren schluffigen Sedimenten. Neben der lateralen Differenzierung der Maeandersysteme existiert auch eine vertikale Differenzierung der Auenlehmdecke. Zu deren Gliederung und Datierung wird neben flussmorphologischen Aspekten und stratifizierbaren Sedimenten insbesondere die Bodengenese untersucht.
Das Forschungsvorhaben soll beitragen zur Rekonstruktion der pleistozaenen und holozaenen Landschafts- und Klimageschichte in tektonisch aktiven Gebieten des SO- und O-asiatischen Raumes. Der Forschungsansatz beruehrt die Problematik des rezenten globalen Temperaturanstiegs im Zusammenhang mit dem Einfluss der immensen Flaechenausdehnung der zentralasiatischen Gebirgsmasse auf das globale Klima sowie die Trennung zwischen natuerlichen und anthropogen bedingten Klimaschwankungen. Dabei werden verschiedene Methoden der absoluten und relativen Altersdatierung von glazialen und fluvioglazialen Ablagerungen eingesetzt wie Radiocarbonanalysen, Pollenanalysen, Dendrochronologie und Lichenometrie. Besonderes Interesse gilt allerdings der Verwitterungsintensitaet und Entwicklung von Boeden auf verschieden alten Ablagerungen. Unsere bisherigen Arbeiten in Zentral- und Ostnepal sowie im Westen der zentralasiatischen Gebirgsmasse (Tienshan) und auf Kamtschatka in O-Sibirien zeigen, dass die Pedosphaere in klimatisch unterschiedlichen Regionen des asiatischen Raumes ein sensibler Indikator fuer Klimaschwankungen ist. Damit verbunden ist auch das Problem, dass in diesen tektonisch aeusserst aktiven Gebieten eindeutige Zeugen von Gletscher- und Klimaschwankungen durch vielfaeltige Erosions- und Umlagerungsprozesse haeufig zerstoert sind. So konnten an der Suedabdachung des Himalaya in Ostnepal mindestens 2 Interglaziale abgegrenzt werden, obwohl korrespondierende Ablagerungen nicht mehr erhalten sind. Auf der Halbinsel Kamtschatka weisen die ersten Befunde darauf hin, dass es waehrend der letzten Hauptvergletscherung zwei ausgepraegte Kaeltephasen mit massiven Gletschervorstoessen gab. Die Vergletscherung waehrend der fruehen Phase war allerdings im Gegensatz zu den Befunden im Mittel-Europa und N-Amerika wesentlich ausgedehnter als in der zweiten Phase, welche dem glazialen Maximum in Europa und N-Amerika entspricht. Im westlichen Tienshan konnte gezeigt werden, dass die maximale Ausdehnung der letzten Hauptvergletscherung offenbar viel groesser war, als urspruenglich angenommen, mit Vorstoessen bis auf 1200m ue.M. herab.
The ice-free and forest dominated landscape changed progressively to periglacial conditions from the Eocene to the Oligocene, which is called the greenhouse-icehouse transition, being considered as the largest glaciation of the last 65 Ma. The main objective of this project is to reconstruct the environment from paleosols of the Maritime Antarctica during the Eocene-Oligocene transition. The specific objectives are: to estimate the intensity of paleoweathering, to identify the main pedogenic processes, to assess the mean annual paleotemperature (MAPT) and mean annual paleoprecipitation (MAPP) from soil-geochemical data and stable isotopes, to estimate the atmospheric CO2 concentration during the period of soil formation and to identify the paleovegetation and paleo-soilhydrological conditions.
Die heutige Stabilität von Randzonen tropischer Regenwälder und die Entwicklung von Strategien zu ihrer nachhaltigen Nutzung sind nur vor dem Hintergrund ihrer langfristigen Geschichte einzuschätzen. Diese Grundlage wird mit zeitlich hoch aufgelösten Multiproxy-Analysen zur Dynamik von Vegetation, Biodiversität, Klima, Feuer und Landnutzung im Holozän gelegt. Schwerpunkte der Untersuchungen sind Änderungen des menschlichen Einflusses auf die Vegetation und regelmäßig auftretende Dürrekatastrophen, die an das Auftreten von El-Niño (ENSO) -Ereignissen geknüpft sind. Speziell werden die Geschichte der Rattannutzung, die Häufigkeit von ENSO-Dürrekatastrophen und die Anpassungsfähigkeit der Vegetation an Umweltänderungen im Holozän untersucht. Die Ergebnisse tragen dazu bei, zukünftige Änderungen im Bereich der Randzonen tropischer Regenwälder vorherzusehen und liefern fundierte Argumente für die Umsetzung von Naturschutzstrategien unter Berücksichtigung einer nachhaltigen Nutzung der Regenwaldrandzonen durch den Menschen.
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