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Stadtklimatische Zonen (Umweltatlas)

Vergleich der Wirkungen der städtischen Struktur auf die Klimaparameter im Vergleich zum unbeeinflußten Umland auf Grundlage der Blockkarte 1 : 50.000 (ISU50, Raumbezug Umweltatlas 1990), Bearbeitungsstand Januar 2001).

Dynamik, Variabilität und bioklimatische Effekte von niedrigen Wolken im westlichen Zentralafrika

Niedrige Wolken sind Schlüsselbestandteile vieler Klimazonen, aber in numerischen Modellen oft nicht gut dargestellt und schwer zu beobachten. Kürzlich wurde gezeigt, dass sich während der Haupttrockensaison im Juni und September im westlichen Zentralafrika eine ausgedehnte niedrige Wolkenbedeckung (engl. „low cloud cover“, LCC) entwickelt. Eine derart wolkige Haupttrockenzeit ist in den feuchten Tropen einzigartig und erklärt wahrscheinlich die dichtesten immergrünen Wälder in der Region. Da paläoklimatische Studien auf eine Instabilität hinweisen, kann jede Verringerung des LCC aufgrund des Klimawandels einen Kipppunkt für die Waldbedeckung darstellen. Daher besteht ein dringender Bedarf, das Auftreten, die Variabilität und die bioklimatischen Auswirkungen des LCC in westlichen Zentralafrika besser zu verstehen.Um diese Ziele zu erreichen, wurde ein Konsortium aus französischen, deutschen und gabunischen Partnern aufgebaut, zu dem Meteorologen, Klimatologen und Experten für Fernerkundung und Waldökologie gehören. Die meteorologischen Prozesse, welche die Bildung und Auflösung der LCC im Tagesgang steuern, werden anhand von zwei Ozean-Land-Transekten auf der Grundlage einer synergistischen Analyse von historischen In-situ Beobachtungen, von Daten einer Feldkampagne und anhand von atmosphärischen Modellsimulationen untersucht. Die Ergebnisse werden mit einem kürzlich entwickelten konzeptionellen Modell für LCC im südlichen Westafrika verglichen.Die intrasaisonale bis interannuale Variabilität des LCC wird durch die Analyse von In-Situ-Langzeitdaten und Satellitenschätzungen quantifiziert. Unterschiede im Jahresgang des LCC (d.h. jahreszeitlicher Beginn und Rückzug, wolkenarme Tage) und die Ausdehnung ins Inland werden dokumentiert. Ansätze, die auf Wettertypen und äquatorialen Wellen basieren, werden verwendet, um intrasaisonale Variationen des LCC zu verstehen. Die Auswirkungen lokaler und regionaler Meeresoberflächentemperaturen auf die LCC-Entwicklung und ihre Jahr-zu-Jahr Variabilität werden bewertet, wobei statistische Analysen und spezielle Sensitivitätsversuche mit einem regionalen Klimamodell verknüpft werden.Schließlich wird der Einfluss von LCC auf die Licht- und Wasserverfügbarkeit bzw. die Waldfunktion anhand von In-Situ-Messungen untersucht. Die Ergebnisse werden mit Messungen aus der nördlichen Republik Kongo, wo die Trockenzeit sonnig ist, sowie mit einem einfachen Wasserhaushaltsmodells, das an die Region angepasst ist, verglichen. Die Wasserhaushaltsanalysen sollen die Kompensations- oder Verstärkungseffekte von Regen im Vergleich zur potenziellen Evapotranspiration, beide moduliert durch die LCC, auf das Wasserdefizit aufzeigen.Die Ergebnisse von DYVALOCCA werden zum ersten konzeptionellen Modell für Wolkenbildung und -auflösung im westlichen Zentralafrika führen und eine Hilfestellung für die Bewertung von Klimawandel-Simulationen mit Blick auf potentielle Kipppunkte für die immergrünen Regenwälder in der Region geben.

Studien zur Rolle von Pilzen und Flechten in borealen Pinus-sylvestris-Wäldern Sibiriens

In naturnahen sibirischen Pinus-sylvestris-Wäldern ca. 40 km südwestlich des Dorfes Zotino am Jenissei werden seit mehreren Jahren auf Dauerflächen umfassende ökologische Untersuchungen im Rahmen des IGBP-Programmes 'Global Change' vorgenommen, u.a. zur Altersstruktur, zur Biomasseentwicklung, zur Bestandesdynamik, zur Rolle der Brände, zur Vegetationsentwicklung, zum Konkurrenzverhalten, zum Nährstoff- und Wasserhaushalt der Bestände und zu verschiedenen physiologischen Leistungen der Kiefern. Während des geplanten Aufenthaltes sollen in Abstimmung mit dem Direktor des Max-Planck-Institutes für Biogeochemie, E.-D. Schulze in bereits gut untersuchten Beständen verschiedenen Alters ergänzende mykologische und lichenologische Daten zur Klärung der Rolle pilzlicher Organismen im brandgeregelten Zyklus der Bestände erhoben werden.

Vegetation auf Gletschern - Ökosystemanalyse auf einem mobilen Standort

Auf mehreren Reisen konnte der Antragsteller eine spärliche, aber durchaus vielfältige Vegetation auf den Obermoränen (nicht Toteisfelder) verschiedener Gletscher im Karakorum, westlichen Kunlun, in den südchilenischen Anden und am Mount Rainier feststellen. Über entsprechende Pflanzenvorkommen wurden ihm aus dem nepalesischen Himalaya und vom Gongga Shan in Südchina berichtet. Die vorgesehenen Untersuchungen dienen der Erfassung von Arteninventaren und -mustern sowie der Ermittlung von Überlebensstrategien von Pflanzen und ökologischen Parametern auf den extremen Standorten. Als Arbeitsgebiete sind für mehrmonatige Untersuchungen der Mount Rainier, für einmonatige der Tronador ausgewählt; von beiden Fällen unter ozeanisch-feuchten Klimabedingungen sind recht dichte Pflanzenbestände durch eigene Begehungen bekannt. Für Studien in den monsunal-wechselfeuchten Subtropen bietet sich der Gongga Shan an, wo deutliche Feuchtigkeitskontraste zu verschieden mächtigen Blockauflagen führen. Die Arbeiten sollen im Rahmen kostengünstiger Reisen in getrennten Arbeitsgruppen erfolgen.

Schwerpunktprogramm (SPP) 2451: Lebende Materialien mit adaptiven Funktionen, Teilprojekt: Adaptive Lebende Samenbeschichtungen

Die Saatgutbeschichtung ist ein Verfahren, welches in der Landwirtschaft bei über 50 Pflanzenarten angewandt wird und zur Verbesserung der Lagerung, Lebensfähigkeit und Keimung von Saatgut dient, was zu einem beschleunigten Pflanzenwachstum und höheren Erträgen führt. Bei herkömmlichen Saatgutbeschichtungen werden nicht abbaubare synthetische Polymere wie Polyether oder Polyurethane verwendet. Diese bieten nicht nur ein schlechtes Verhältnis zwischen Wirkstoff und Polymer, sondern tragen auch zur Verschmutzung durch Mikroplastik bei. Zukünftige EU-Verordnungen werden solche Materialien verbieten. Um diese Einschränkungen zu überwinden, schlagen wir die Entwicklung einer neuen Technologie vor, welche für die langfristige Konservierung und verbesserte Keimung von Saatgut in verschiedenen Klimazonen erforderlich ist. Wir schlagen eine adaptive Technologie zur Beschichtung von lebendem Saatgut vor, bei der ein Zusammenspiel zwischen biobasierten Hydrogelen und Nutzbakterien genutzt wird. Polysaccharide wie Dextran und Pektin, werden chemisch modifiziert, um funktionelle Gruppen zu integrieren, die für die Bildung kovalenter Vernetzungen in Hydrogelen verwendet werden können. Bifunktionelle Adhäsionspeptide werden zur Dekoration der Oberfläche von Bakterien verwendet, um eine nicht-kovalente Bindung der Bakterien an die Polysaccharidketten des Hydrogels zu gewährleisten. Anschließend werden reaktive Polysaccharide, Vernetzer oder Enzyme mit peptiddekorierten Rhizobakterien und Trehalose kombiniert und mit Hilfe einer Trommelbeschichtungstechnik auf verschiedene Samen aufgebracht. Wir werden die Beschichtungen auf molekularer, zellulärer und makroskopischer Ebene untersuchen und dabei die Dynamik der Vernetzungen, die Wechselwirkungen zwischen Peptiden und Bakterien, das Verhalten der Bakterien in den Hydrogelschichten sowie die Keimung der beschichteten Samen untersuchen. Folgende Ziele sollen erreicht werden: 1) Verbesserung der Trockentoleranz durch die Entwicklung programmierbarer Hydrogele, die nützliche Bakterien, Sporen und Samen als Reaktion auf Umwelteinflüsse rehydrieren. Dadurch wird die Anpassungsfähigkeit verbessert und das Wachstum in verschiedenen Klimazonen gefördert. 2) Entwicklung von Biohydrogel-Vernetzungen für die kontrollierte Keimung von Sporen und Mobilitätserhaltung von Bakterien. 3) Erforschung der Integration verschiedener Bakterienpopulationen für interaktive Kommunikation und langfristige Anpassungsfähigkeit in komplexen Ökosystemen. 4) Entwicklung umweltfreundlicher Saatgutbeschichtungen mit kontrolliertem Abbau, um Mikroplastik zu bekämpfen und so eine nachhaltige Landwirtschaft zu fördern. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Biohybridtechnologie durch systematisches Design und Synthese von adaptiven lebenden Materialien voranzutreiben und Anwendungen für die Saatgutbeschichtung zu erforschen. In der zweiten Phase sollen diese Saatgutbeschichtungen in verschiedene Umgebungen untersucht werden.

Stickstofffixierung von Soja - Evaluierung von Methoden

Der Anbau von Sojabohnen hat auf biologisch bewirtschafteten Flächen im ostösterreichischen Trockengebiet stark an Bedeutung gewonnen. Mit ihrer N-Fixierleistung kann Soja zur Nachhaltigkeit des Biologischen Landbaus beitragen. Dieser Beitrag wird großteils durch den relativen Anteil des gebundenen atmosphärischen N am insgesamt aufgenommenen N bestimmt. Für diesen Anteil gibt es allerdings für das ostösterreichische Trockengebiet keine Messwerte. Die Menge des gebundenen atmosphärischen N kann mit Hilfe verschiedener Methoden bestimmt werden. Die häufig verwendeten auf Isotopentechnik basierenden Methoden liefern über den gesamten Wachstumsverlauf der Pflanzen integrierte Messwerte. Die Bestimmung der Konzentration von Ureiden im Xylemsaft ist eine alternative, einfachere Methode. Ureide werden bei der N-Fixierung gebildet und können als indirektes Maß dafür verwendet werden. Wahl geeigneter Referenzpflanzen oder durch Trockenheit bedingte Änderungen der Konzentration von Ureiden im Xylemsaft sind potentielle Beschränkungen der jeweiligen Methode. Ziel des eingereichten Projekts ist die Evaluierung einer neuen sowie der Vergleich von etablierten Methoden zur Bestimmung der N-Fixierung von Soja bei limitierender und nicht limitierender Verfügbarkeit von Wasser. Die Kenntnis der in unterirdische Organe und Prozesse investierten N-Menge ist für die Einschätzung des Beitrags von Soja zur Bodenfruchtbarkeit notwendig. Die Größenordnung dieser Menge ist allerdings noch wenig untersucht. Ein weiteres Ziel des eingereichten Projekts ist die Quantifizierung dieser N Menge an auf biologisch bewirtschafteten Flächen angebauter Soja. Weiters soll die Auswirkung von Trockenstress auf die N-Verteilung der Pflanzen untersucht werden. Folgende vier Zielsetzungen sind auf diesem Hintergrund aufbauend festgesetzt worden: 1. Bestimmung der Stickstofffixierleistung von biologisch angebauten Sojabohnen im ostösterreichischen Klimabereich. 2. Vergleich von Methoden zur Bestimmung der Stickstofffixierleistung und deren Anwendbarkeit bei Trockenstress. 3. Bestimmung der von biologisch angebauten Sojabohnen in unterirdische Organe und Prozesse investierten Menge an Stickstoff in Abhängigkeit von Trockenstress. 4. Entwicklung einer vereinfachten Methode für die Vorhersage der Stickstofffixierleistung unter ostösterreichischen Anbaubedingungen. Das Projekt wird Grundlagendaten über die N-Fixierleistung von Bio-Soja unter ostösterreichischen Anbaubedingungen sowie über die Menge des in unterirdische Organe und Prozesse investierten Stickstoffs liefern. Diese Daten können nachfolgend in Berechnungen über N-Budgets von Soja im zentral- und osteuropäischen Raum verwendet werden, um den Beitrag von Soja zur Nachhaltigkeit landwirtschaftlicher Systeme zu bewerten.

Site information for porewater chemistry survey of European peatlands

The study investigates the chemical and physical characteristics of porewater and soil samples from peatlands across 64 sites in Germany, Poland, Estonia, Scotland, Sweden, and Georgia sampled between 1997 and 2017. The sites covers oceanic (Cfb, Cfc) and continental (Dfb, Dfc) climate zones and include both minerotrophic fens and ombrotrophic bogs. Fens were further classified into poor and rich types based on acidity and floristic composition, with rich fens characterized by higher pH and calcium concentrations due to mineral-rich groundwater inputs. The study also distinguishes between natural sites with stable near-surface water tables and rewetted sites previously subjected to drainage and agricultural use.

Soil porewater chemistry survey of European peatlands

Porewater and soil samples were collected from 64 natural and rewetted peatlands across Germany (47 sites), Poland (5), Estonia (6), Scotland (3), Sweden (2), and Georgia (1) between 1997 and 2017. A total of 812 anoxic porewater samples were taken from water-saturated soil layers (0–0.6 m depth) using dialysis samplers along 10–20 m transects (Hesslein, 1976). Selected fen sites were monitored for 10–20 years post-rewetting to assess seasonal and long-term nutrient dynamics. The peatlands varied in drainage history and land use intensity, resulting in different degrees of decomposition in the upper peat layers (0–0.4 m depth). The dialysis sampling technique enabled unbiased sampling of oxygen-sensitive dissolved solutes and provided vertical concentration profiles of porewater chemistry (Zak et al., 2004). The data were used to compare porewater composition between rewetted and natural peatlands (bogs and fens), (ii) evaluate the influence of peat characteristics on porewater chemistry in rewetted sites, (iii) examine seasonal variations in nutrient concentrations in rewetted fens, and (iv) assess long-term changes in porewater composition following rewetting.

Vereinfachte lokale Klimazonen

Auf dem Gebiet der Klimaanpassung werden eine Vielzahl an Daten auf Grundlage einer umfangreichen Analyse der Ist-Situation u. a. in Bezug auf die Temperaturmuster (universelle Hot- und Coldpost), die Landnutzung (z. B. Versiegelungsgrad) und die Blau-Grüne-Infrastruktur (Indikatoren) bereitgestellt. Ferner werden eine Vielzahl an weiteren Daten z. B. zur Bevölkerungsdichte und vulnerablen Nutzungen sowie die daraus abgeleiteten räumlichen Handlungsschwerpunkte für die Klimaanpassung in ganz Hessen bereitgestellt.

Column water vapour (CWV) measurements in NetCDF format retrieved from GNSS antenna gathered during Polarstern cruise PS147

The ship campaign PS147 (Atlantic Transit) with the German research vessel Polarstern took place from 12 March to 14 April 2025. The transit proceeded from Stanley, Falkland Islands, to Bremerhaven, Germany, with a stopover in Mindelo, Cape Verde, dividing the campaign into two sections, PS147/1 and PS147/2. During the voyage, several climate zones were crossed, including the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Here, we present the column water vapour retrieved from GNSS data. These data form part of a series of standardized datasets of atmospheric observations collected during the PS147 campaign.

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