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Found 388 results.

Die Biogeochemie der Ozean-Eis-Interaktion in Grönland

In diesem Projekt werden wir die grönländische Küste als ideales Ziel für eine Prozessstudie nutzen, um zu untersuchen, wie sich Veränderungen des Wasserkreislaufs auf die Biogeochemie und Produktivität des Ozeans auswirken.Mit zunehmender jährlicher Abflussmenge aus dem Grönländischen Eisschild (GrIS) stellt sich die Frage, wie sich dieser Süßwasserabfluss auf die Produktivität der Schelfmeere in Grönland auswirkt. Der GrIS ist das zweitgrößte Eisschild der Erde. Wenn Süßwasser vom GrIS in den Ozean gelangt, entstehen in den Küstengewässern der Insel starke physikalische und biogeochemische Gradienten. Diese Gradienten sind am ausgeprägtesten in den Fjorden Grönlands, die flächenmäßig zu den größten maritimen Kohlenstoffsenken gehören. Grönlands Fjorde und Schelfmeere beherbergen auch national wichtige Fischereien, deren Zukunft für die grönländische Wirtschaft von entscheidender Bedeutung ist.Obwohl allgemein anerkannt ist, dass Süßwasser-Gletscher-Inputs die regionale Ozeanzirkulation beeinflussen, steht unser Verständnis von Verbindungen zwischen der Physik der Schmelzwasser-Freisetzung und langfristigen Veränderungen in der marinen Biogeochemie noch in den Anfängen. Ein Thema von aktuellem Interesse für der Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ist, wie Kryosphäre und Ozean biogeochemisch in einem sich erwärmenden Klima interagieren werden. Das Hauptziel hier wird sein, zu bestimmen, wie die physikalischen und chemischen Veränderungen, die durch erhöhte Süßwassereinträge in den Ozean um Grönland verursacht werden, die Verfügbarkeit von Nährstoffen (Makronährstoffe und Mikronährstoffe) für Phytoplankton und somit die Primärproduktion beeinflussen.Durch die Kombination von Feldforschung mit idealisierten Modellen werden die Auswirkungen der drei wichtigsten unterschiedlichen Süßwasserquellen (Oberflächenabfluss, Untergrundabfluss und Eisbergschmelze) bestimmt. Die Chemie des Mündungs-Mischprozesses, welcher häufig schnelle Veränderungen der chemischen Form und damit der Bioverfügbarkeit von Nährstoffen induziert wenn sich Süß- und Salzwasser mischen, wird untersucht. Der Nährstofflimitierungsstatus von Phytoplanktongemeinschaften in von Süßwasser beeinflussten Gebieten in Grönland wird bestimmt und somit der Nettoeffekt gleichzeitiger Veränderungen der physikalischen und chemischen Zusammensetzung der Wassersäule bewertet.Dadurch wird es möglich sein, die Auswirkungen der Zunahme von Süßwassereintrag in den polaren Ozean, im Hinblick auf Änderungen der Primärproduktion im Meer zu verstehen.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Quantifizierung der Meereisproduktion im südlichen Weddellmeer durch Synergie von numerischen Simulationen und Fernerkundungsdaten

Im südlichen Weddellmeer hat der Energietransfer aus Küstenpolynjen in die Atmosphäre einen großen Effekt auf die atmosphärische Grenzschicht, auf die Meereisproduktion und die damit verbundene Bildung von High-Salinity Shelf Water (HSSW). Die Kenntnis der Fläche der Polynjen, ihrer Bedeckung mit dünnem Eis, der atmosphärischen Antriebsprozesse und der ozeanischen Prozesse sind von großer Bedeutung für die Quantifizierung der Meereisproduktion und der HSSW-Bildung, die einen bedeutenden Antrieb für die globale thermohaline Zirkulation des Ozeans darstellt und die Schmelzraten an der Basis des Filchner-Ronne-Schelfeises entscheidend mitbestimmt. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Quantifizierung der Meereisproduktion und HSSW-Bildung im südlichen Weddellmeer für die letzte Dekade (2002-2012). Als neuartigen Ansatz werden wir eine Synergie von Atmosphären- /Meereis- /Ozeanmodellierung und Fernerkundung von Dünneisdicken verwenden. Das Community Climate Model COSMO-CLM wird als Atmosphärenmodell und das FESOM-Modell des AWI wird als Meereis- /Ozeanmodell verwendet. Dünneisdicken abgeleitet aus MODIS-Daten dienen zur unabhängigen Bestimmung von Meereisproduktion und zur Assimilation in FESOM. Die Projektergebnisse sind eine verbesserte Bestimmungen der HSSW- und Meereisproduktion sowie eine Fehlerbestimmung der unterschiedlichen Methoden. Diese Quantifizierung der Meereisproduktion über dem kontinentalen Schelf im südlichen Weddellmeer ist nicht nur für Fragestellungen der Ozeanographie und Meteorologie wichtig, sondern betrifft auch die Robustheit von Klimaprojektionen zur Zukunft der antarktischen Schelfeise und des antarktischen Eisschilds.

Besondere Gebührenverordnung des BMUV für individuell zurechenbare öffentliche Leistungen in dessen Zuständigkeitsbereich (BMUBGebV)

Nichtamtliches Inhaltsverzeichnis § 1 Erhebung von Gebühren und Auslagen (1) Gebühren und Auslagen werden für individuell zurechenbare öffentliche Leistungen (gebührenfähige Leistungen) erhoben, die auf Grund der folgenden Vorschriften erbracht werden: 1. Chemikaliengesetz, auch in Verbindung mit der Verordnung (EU) Nr. 528/2012 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 22. Mai 2012 über die Bereitstellung auf dem Markt und die Verwendung von Biozidprodukten (ABl. L 167 vom 27.6.2012, S. 1), die zuletzt durch die Delegierte Verordnung (EU) 2021/407 (ABl. L 81 vom 9.3.2021, S. 15) geändert worden ist, in der jeweils geltenden Fassung und der Verordnung (EU) Nr. 649/2012 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 4. Juli 2012 über die Aus- und Einfuhr gefährlicher Chemikalien (ABl. L 201 vom 27.7.2012, S. 60), die zuletzt durch die Delegierte Verordnung (EU) 2020/1068 (ABl. L 234 vom 21.7.2020, S. 1) geändert worden ist, in der jeweils geltenden Fassung, 2. Wasch- und Reinigungsmittelgesetz in Verbindung mit der Verordnung (EG) Nr. 648/2004 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 31. März 2004 über Detergenzien (ABl. L 104 vom 8.4.2004, S. 1), die zuletzt durch die Verordnung (EU) Nr. 259/2012 (ABl. L 94 vom 30.3.2012, S. 16) geändert worden ist, in der jeweils geltenden Fassung, 3. Verordnung (EG) Nr. 1013/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 14. Juni 2006 über die Verbringung von Abfällen (ABl. L 190 vom 12.7.2006, S. 1), die zuletzt durch die Delegierte Verordnung (EU) 2020/2174 (ABl. L 433 vom 22.12.2020, S. 11) geändert worden ist, in der jeweils geltenden Fassung, 4. Umweltschutzprotokoll-Ausführungsgesetz, 5. Delegierte Verordnung (EU) 2019/1122 der Kommission vom 12. März 2019 zur Ergänzung der Richtlinie 2003/87/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Funktionsweise des Unionsregisters (ABl. L 177 vom 2.7.2019, S. 3), die zuletzt durch die Delegierte Verordnung (EU) 2019/1124 (ABl. L 177 vom 2.7.2019, S. 66) geändert worden ist, in der jeweils geltenden Fassung in Verbindung mit dem Treibhausgas-Emissionshandelsgesetz, 6. Trinkwasserverordnung, 7. Upstream-Emissionsminderungs-Verordnung, 8. Verpackungsgesetz, 9. Bundesnaturschutzgesetz, 10. Umweltschadensgesetz, 11. Verordnung (EG) Nr. 338/97 des Rates vom 9. Dezember 1996 über den Schutz von Exemplaren wildlebender Tier- und Pflanzenarten durch Überwachung des Handels (ABl. L 61 vom 3.3.1997, S. 1), die zuletzt durch die Verordnung (EU) 2019/2117 (ABl. L 320 vom 11.12.2019, S. 13) geändert worden ist, in der jeweils geltenden Fassung, 12. Verordnung (EG) Nr. 865/2006 der Kommission vom 4. Mai 2006 mit Durchführungsbestimmungen zur Verordnung (EG) Nr. 338/97 des Rates über den Schutz von Exemplaren wild lebender Tier- und Pflanzenarten durch Überwachung des Handels (ABl. L 166 vom 19.6.2006, S. 1), die zuletzt durch die Verordnung (EU) 2019/220 (ABl. L 35 vom 7.2.2019, S. 3) geändert worden ist, in der jeweils geltenden Fassung, 13. Gesetz zur Umsetzung der Verpflichtungen nach dem Nagoya-Protokoll und zur Durchführung der Verordnung (EU) Nr. 511/2014, 14. Gesetz zu dem Übereinkommen vom 1. Juni 1972 zur Erhaltung der antarktischen Robben, 15. Einwegkunststofffondsgesetz. (2) Für gebührenfähige Leistungen nach Absatz 1 Nummer 9 und 10 in Verbindung mit Abschnitt 9 Nummer 2 und Abschnitt 10 des Gebühren- und Auslagenverzeichnisses in der Anlage gelten die Vorschriften dieser Besonderen Gebührenverordnung nach Maßgabe der Vorgaben des Seerechtsübereinkommens der Vereinten Nationen vom 10. Dezember 1982 (BGBl. 1994 II S. 1798, 1799; 1995 II S. 602) auch im Bereich der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone und des Festlandsockels.

Bewilligungen (WFS Dienst)

Die Suche nach volkswirtschaftlich bedeutenden Bodenschätzen wie z.B. Kohlenwasserstoffe, Stein- und Braunkohle oder Kali- und Steinsalze und deren Gewinnung unterliegen in der Bundesrepublik Deutschland den Vorschriften des Bundesberggesetzes (BBergG). Unterschieden werden dabei „bergfreie“ und „grundeigene“ Bodenschätze. Grundeigene Bodenschätze stehen im Eigentum des Grundeigentümers. Auf bergfreie Bodenschätze erstreckt sich das Eigentum an einem Grundstück nicht. Wer bergfreie Bodenschätze gewinnen (abbauen) will, benötigt dazu eine Bewilligung gemäß § 8 BBergG oder das Bergwerkseigentum gemäß § 9 BBergG. Die Erteilung erfolgt durch die zuständige Behörde. Für die Länder Niedersachsen, Schleswig-Holstein, Hamburg, Bremen und den Festlandsockel der Nordsee ist dies das Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG). Sowohl Bewilligungen als auch Bergwerkseigentum gewähren das Recht, innerhalb eines bestimmten Feldes Bodenschätze zu gewinnen. Das Bergwerkseigentum ist darüber hinaus ein „grundstücksgleiches“ Recht, das heißt es ist grundbuch- und beleihungsfähig. Das Feld der Bewilligung oder des Bergwerkseigentums ist über Tage flächenmäßig begrenzt und erstreckt sich bis in die „ewige Teufe“, also theoretisch bis zum Erdmittelpunkt. Die Themenkarten „Bewilligungen“ zeige die aktuell vom LBEG vergebenen Bewilligungsgebiete sowohl offshore in der Nordsee als auch onshore auf dem Festlandsockel.

Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG)

Nichtamtliches Inhaltsverzeichnis Inhaltsübersicht Kapitel 1 Allgemeine Vorschriften §  1 Ziele des Naturschutzes und der Landschaftspflege §  2 Verwirklichung der Ziele §  3 Zuständigkeiten, Aufgaben und Befugnisse, vertragliche Vereinbarungen, Zusammenarbeit der Behörden §  4 Funktionssicherung bei Flächen für öffentliche Zwecke §  5 Land-, Forst- und Fischereiwirtschaft §  6 Beobachtung von Natur und Landschaft §  7 Begriffsbestimmungen Kapitel 2 Landschaftsplanung §  8 Allgemeiner Grundsatz §  9 Aufgaben und Inhalte der Landschaftsplanung; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen § 10 Landschaftsprogramme und Landschaftsrahmenpläne § 11 Landschaftspläne und Grünordnungspläne § 12 Zusammenwirken der Länder bei der Planung Kapitel 3 Allgemeiner Schutz von Natur und Landschaft § 13 Allgemeiner Grundsatz § 14 Eingriffe in Natur und Landschaft § 15 Verursacherpflichten, Unzulässigkeit von Eingriffen; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen § 16 Bevorratung von Kompensationsmaßnahmen § 17 Verfahren; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen § 18 Verhältnis zum Baurecht § 19 Schäden an bestimmten Arten und natürlichen Lebensräumen Kapitel 4 Schutz bestimmter Teile von Natur und Landschaft Abschnitt 1 Biotopverbund und Biotopvernetzung; geschützte Teile von Natur und Landschaft § 20 Allgemeine Grundsätze § 21 Biotopverbund, Biotopvernetzung § 22 Erklärung zum geschützten Teil von Natur und Landschaft § 23 Naturschutzgebiete § 24 Nationalparke, Nationale Naturmonumente § 25 Biosphärenreservate § 26 Landschaftsschutzgebiete § 27 Naturparke § 28 Naturdenkmäler § 29 Geschützte Landschaftsbestandteile § 30 Gesetzlich geschützte Biotope § 30a Ausbringung von Biozidprodukten Abschnitt 2 Netz „Natura 2000“ § 31 Aufbau und Schutz des Netzes „Natura 2000“ § 32 Schutzgebiete § 33 Allgemeine Schutzvorschriften § 34 Verträglichkeit und Unzulässigkeit von Projekten; Ausnahmen § 35 Gentechnisch veränderte Organismen § 36 Pläne Kapitel 5 Schutz der wild lebenden Tier- und Pflanzenarten, ihrer Lebensstätten und Biotope Abschnitt 1 Allgemeine Vorschriften § 37 Aufgaben des Artenschutzes § 38 Allgemeine Vorschriften für den Arten-, Lebensstätten- und Biotopschutz Abschnitt 2 Allgemeiner Artenschutz § 39 Allgemeiner Schutz wild lebender Tiere und Pflanzen; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen § 40 Ausbringen von Pflanzen und Tieren § 40a Maßnahmen gegen invasive Arten § 40b Nachweispflicht und Einziehung bei invasiven Arten § 40c Genehmigungen § 40d Aktionsplan zu Pfaden invasiver Arten § 40e Managementmaßnahmen § 40f Beteiligung der Öffentlichkeit § 41 Vogelschutz an Energiefreileitungen § 41a (zukünftig in Kraft) § 42 Zoos § 43 Tiergehege Abschnitt 3 Besonderer Artenschutz § 44 Vorschriften für besonders geschützte und bestimmte andere Tier- und Pflanzenarten § 45 Ausnahmen; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen § 45a Umgang mit dem Wolf § 45b Betrieb von Windenergieanlagen an Land § 45c Repowering von Windenergieanlagen an Land § 45d Nationale Artenhilfsprogramme § 46 Nachweispflicht § 47 Einziehung und Beschlagnahme Abschnitt 4 Zuständige Behörden, Verbringen von Tieren und Pflanzen § 48 Zuständige Behörden für den Schutz von Exemplaren wild lebender Tier- und Pflanzenarten durch Überwachung des Handels § 48a Zuständige Behörden in Bezug auf invasive Arten § 49 Mitwirkung der Zollbehörden § 50 Anmeldepflicht bei der Ein-, Durch- und Ausfuhr oder dem Verbringen aus Drittstaaten § 51 Inverwahrungnahme, Beschlagnahme und Einziehung durch die Zollbehörden § 51a Überwachung des Verbringens invasiver Arten in die Union Abschnitt 5 Auskunfts- und Zutrittsrecht; Gebühren und Auslagen § 52 Auskunfts- und Zutrittsrecht § 53 (weggefallen) Abschnitt 6 Ermächtigungen § 54 Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen; Erlass von Verwaltungsvorschriften § 55 Durchführung gemeinschaftsrechtlicher oder internationaler Vorschriften; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen Kapitel 6 Meeresnaturschutz § 56 Geltungs- und Anwendungsbereich § 56a Bevorratung von Kompensationsmaßnahmen § 57 Geschützte Meeresgebiete im Bereich der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone und des Festlandsockels; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen § 58 Zuständige Behörden; Gebühren und Auslagen; Ermächtigung zum Erlass von Rechtsverordnungen Kapitel 7 Erholung in Natur und Landschaft § 59 Betreten der freien Landschaft § 60 Haftung § 61 Freihaltung von Gewässern und Uferzonen § 62 Bereitstellen von Grundstücken Kapitel 8 Mitwirkung von anerkannten Naturschutzvereinigungen § 63 Mitwirkungsrechte § 64 Rechtsbehelfe Kapitel 9 Eigentumsbindung, Befreiungen § 65 Duldungspflicht § 66 Vorkaufsrecht § 67 Befreiungen § 68 Beschränkungen des Eigentums; Entschädigung und Ausgleich Kapitel 10 Bußgeld- und Strafvorschriften § 69 Bußgeldvorschriften § 70 Verwaltungsbehörde § 71 Strafvorschriften § 71a Strafvorschriften § 72 Einziehung § 73 Befugnisse der Zollbehörden Kapitel 11 Übergangs- und Überleitungsvorschrift § 74 Übergangs- und Überleitungsregelungen; Evaluierung Anlage 1 (zu § 45b Absatz 1 bis 5) Anlage 2 (zu § 45b Absatz 6 und 9, zu § 45d Absatz 2) Fußnote (+++ Änderung der Inhaltsübersicht durch Art. 1 Nr. 1 Buchst. b G v. 18.8.2021 I 3908 (Einfügung § 41a) tritt entgegen Art. 4 Abs. 1 gem. Art. 4 Abs. 3 G v. 18.8.2021 I 3908 zukünftig in Kraft +++)

KLIWAS 2.03: Langzeitsimulation Tidekennwerte für die südliche Deutsche Bucht

KLIWAS 2.03: Klimabedingt veränderte Tidekennwerte und Seegangsstatistik in den Kuestengewässern. Für die Untersuchungen werden Langzeitläufe mit dem hydro-numerischen Modell HAMburg Shelf Ocean Modell (HAMSOM) an den Untersuchungsgebieten Elbe, Ems-Dollart-Borkum und Deutsche Bucht durchgeführt. Aufbauend auf schon durchgeführten Anpassungen von HAMSOM soll die Modellstruktur auf ästuarine Anwendungen optimiert werden. Zur Lösung der Randwerteproblematik soll eine Verknüpfung zum HAMSOM-Nordseemodell mit numerischen Methoden des Modellnesting gewährleistet sein.

Sandlagerstätten im Festlandsockel der Ostsee

Bericht über Untersuchungen von Sandentnahmestellen für Aufspülung, Dünenverstärkungen o. ä. Küstenschutzmaßnahmen einschließlich kartographischer Dokumentation, Kartenmaterial.

Wechselwirkungen zwischen saisonale arktische Meereisprozessen und Stabilität der Halokline – auf dem Weg zum Verständnis arktischer Gas- und Stoffflüsse

In Folge des globalen Klimawandels hat sich die Meereisdecke in der Arktis dramatisch verändert. Im derzeitigen Zustand spielt die arktische Eisdecke eine wichtige Rolle; so schirmt sie das Oberflächenwasser, die sogenannte arktische Halokline (Salzgehaltsschichtung), von der Erwärmung durch die sommerliche Sonneneinstrahlung ab. Zudem wird die Halokline durch die Salze, welches beim Gefrierprozess des Meerwassers aus der Kristallstruktur austritt, gebildet und stabilisiert. Gleichzeitig wirkt die Halokline als Barriere zwischen der Eisdecke und dem darunter liegenden warmen atlantischen Wasser und trägt so zum Erhalt der arktischen Meereisdecke bei. Dieses Gleichgewicht ist nun durch die insgesamt wesentlich dünnere arktische Meereisdecke und ihre verringerte sommerliche Ausdehnung gestört. Im Meerwasser sind zudem Gase und biogeochemisch wichtige Spurenstoffen enthalten. Diese werden durch die Gefrierprozesse eingeschlossen, beeinflusst und wieder ausgestoßen. So beeinflusst die Meereisdecke die Gas- und Stoffflüsse zwischen Atmosphäre, Eis und oberer Wasserschicht. Durch die Eisbewegung findet außerdem ein Transport statt z.B. in der sogenannten Transpolarendrift von den sibirischen Schelfgebieten, über den Nordpol, südwärts bis ins europäische Nordmeer. Nun wird mit den weitreichenden Veränderungen des globalen und arktischen Klimawandels bereits von der „neuen Arktis“ gesprochen, da angenommen wird, dass sich die Arktis bereits in einem neuen Funktionsmodus befindet. Dabei ist jedoch weitgehend unbekannt wie dieses neue System funktioniert, sich weiterentwickelt und wie sich dies auf die Eisbildungsprozesse und damit die Stabilität der Halokline und die damit verbundenen Gas- und Stoffflüsse auswirkt. Für solche Untersuchungen werden über den Jahresverlauf Proben der oberen Wassersäule und der Eisdecke benötigt. Ermöglicht wird dies durch die wissenschaftliche Initiative MOSAiC. Mithilfe der stabilen Isotope des Wassers (?18O und ?D) aus dem Eis und der Wassersäule kann Rückschlüsse auf die Herkunftswässer und den Gefrierprozess gezogen werden und diese Ergebnisse sollen in direkten Zusammenhang mit Gas- und biogeochemischen Stoffuntersuchungen (aus Partnerprojekten) gesetzt werden. Dabei können z.B. Stürme, Schmelzprozesse, Schneebedeckung, Teichbildung und Alterungseffekte des Eises eine Rolle spielen. Untersucht wird parallel die Veränderung der Wassersäule welche z.B. durch Wärmetransport, wiederum die Eisdecke beeinflussen kann.Diese prozessorientierten Untersuchungen der saisonalen Eisbildungsprozesse in Eis und Wassersäule der zentralen Arktis, werden einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Stabilität der arktischen Halokline und der arktischen Gas- und Stoffflüsse liefern. Da sich die Gase und Stoffe nicht-konservativ verhalten, während die Isotope im Gefrierprozess konservativ sind, erwarten wir aus der Diskrepanz wiederum wichtige Informationen z. B. über wiederholtes Einfrieren von Süßwasserbeimengungen ableiten zu können.

Sind permeable Sedimente in Küstengebieten Hotspots für die Bildung von nicht-flüchtigem gelöstem organischem Schwefel (DOS) im Meer?

Organische Schwefelkomponenten sind abundant in marinen Sedimenten. Diese Verbindungen werden v.a. durch die abiotische Reaktion anorganischer Schwefelverbindungen mit Biomolekülen gebildet. Wegen seiner Bedeutung für globale Stoffkreisläufe, für die Nutzung von Erdöllagerstätten und für die Erhaltung des Paleorecords, gibt es eine Vielzahl von Studien zum Thema. Sehr wenig Aufmerksamkeit wurde allerdings wasserlöslichen Komponenten geschenkt, die beim Prozess der Sulfurisierung entstehen und als gelöster organischer Schwefel (DOS) in die Meere gelangen können. Anhand der wenigen verfügbaren Informationen ist Schwefel vermutlich das dritthäufigste Heteroelement im gelösten organischen Material (DOM) der Meere, nach Sauerstoff und Stickstoff. Einige Schwefelverbindungen, insbesondere Thiole, sind für die Verbreitung von Schadstoffen aber auch essenzieller Spurenstoffe verantwortlich. Wichtige klimarelevante Schwefelverbindungen entstehen aus DOS. Daher spielt der marine DOS-Kreislauf eine Rolle für die Meere und Atmosphäre. Trotz seiner Bedeutung sind die Quellen marinen DOS, seine Umsetzung im Meer und Funktion für Meeresbewohner unbestimmt. Auch ist die molekulare Zusammensetzung von DOS unbekannt. In diesem Projekt werden wir Pionierarbeit in einem neuen Forschungsfeld der marinen Biogeochemie leisten. Wir wollen grundlegende Fragen bzgl. der Bildung und Verteilung von nicht-flüchtigem DOS im Meer beantworten. Unsere wichtigsten Hypothesen:* Bildung von DOS:(1) Sulfatreduzierende Sedimente sind wesentlich für die Bildung von DOS.(2) Reduzierte Schwefelverbindungen (v.a. Thiole) dominieren in Zonen der DOS-Entstehung.(3) DOS wird v.a. über abiotische Sulfurisierung in der Frühdiagenese gebildet.* Transport und Schicksal von DOS im Ozean:(4) DOS wird von sulfat-reduzierenden intertidalen Grundwässern an das Meer abgeben.(5) In der Wassersäule oxidiert DOS schnell (z.B. zu Sulfonsäuren).(6) DOS aus intertidalen Sedimenten ist in oxidierter Form auf den Kontintentalschelfen stabil.Neben dem wissenschaftlichen Ziel der Beantwortung dieser Hypothesen, wird das Projekt drei Promovierenden (eine in Deutschland und zwei in Brasilien) die außergewöhnliche Gelegenheit bieten, ihre Doktorarbeiten im Rahmen eines internationalen Projektes durchzuführen. Wir werden die Stärken beider Partner in Feld- und Laborstudien und Elementar-, Isotopen- und molekularen Analysen kombinieren. Wir werden unterschiedliche Regionen im deutschen Wattenmeer und in brasilianischen Mangroven (Rio de Janeiro and Amazonien) beproben, sowie die benachbarten Schelfmeere. Sulfurisierungsexperimente werden die Feldstudien ergänzen. Zur quantitativen Bestimmung und molekularen Charakterisierung von DOS werden wir neue Ansätze anwenden, die von den beiden Arbeitsgruppen entwickelt wurden. Dabei kommen u.a. ultrahochauflösende Massenspektrometrie (FT-ICR-MS), und andere massenspektrometrischen und chromatographischen Methoden zu Anwendung.

Die Auswirkung der mittelalterlichen Klimaanomalie auf die Hypoxie in der Ostsee: Ein gekoppelter benthisch-pelagischer Modellierungsansatz

Der Klimawandel während der mittelalterlichen Klimaanomalie (MCA) und der kleinen Eiszeit (LIA) führte zur Ausdehnung bzw. Verringerung der hypoxischen Bodenbedeckung in der Ostsee. Hier schlagen wir eine Modellierungsstudie vor, um Mechanismen, durch die der Klimawandel zu den beobachteten Trends geführt hat, systematisch zu analysieren und Modellergebnisse anhand von geochemischen Sedimentkerndaten zu validieren. Das Zusammenspiel zwischen physikalischen und biogeochemischen Prozessen führt zu einer komplexen Dynamik, die den Sauerstoffgehalt in der Ostsee steuert. Die Sedimente spielen eine wichtige Rolle, indem sie sowohl als Quelle als auch als Senke für Phosphat fungieren, das den wichtigsten biolimitierenden Nährstoff bildet. Es ist jedoch kaum bekannt, wie der Klimawandel während der MCA zur Ausbreitung von Hypoxie führte. Es wurden bereits verschiedene Auslöser vorgeschlagen, um die Ausbreitung der Hypoxie während der MCA zu erklären, wie z.B. eine erhöhte Produktion von Cyanobakterien unter wärmeren Bedingungen, eine erhöhte / verringerte Stratifikation aufgrund sich ändernder Niederschlagsmuster und eine sedimentäre Freisetzung von Phosphaten. Im ersten Teil des Projekts (Arbeitspaket AP1) werden wir ein modernes Ökosystemmodell verwenden, um Szenarien zu identifizieren, die den Zusammenhang zwischen Klimawandel und Hypoxie im Mittelalter erklären können. Das Modell wird durch die Implementierung eines frühen diagenetischen Moduls verbessert, das chemische Profile im Sediment vertikal auflösen kann (AP2). Für biogeochemische Reaktionen werden temperaturabhängige Ratenausdrücke implementiert. Das Sedimentmodul wird zunächst auf den aktuellen Zustand der Sedimente kalibriert (AP3). Szenarien aus AP1, die die Sauerstofftrends erfolgreich erklären können, werden anschließend in Modellläufen vom Mittelalter bis zur Gegenwart getestet (AP4). Die Simulation des Mittelalters kann durch verschiedene Sedimentproxies validiert werden, die Trends in den Redoxbedingungen des Tiefenwassers, in der Zufuhr von Metallen aus Schelfe in tiefere Becken, welche die Sequestrierung von Phosphat beeinflusst, und in der Menge an in Sedimenten erhaltenem Phosphor und organischer Substanz rekonstruieren können. Die erwarteten Ergebnisse des Projekts sind die Zuordnung der Ausbreitung von Hypoxie während der MCA zu einem Mechanismus und ein verbessertes Verständnis der Rolle der benthischen Dynamik, die die Eutrophierung als Reaktion auf den Klimawandel beeinflusst.

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