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Ecosystem functions of rare arable plants - field study: Carabidae data

Partly taken from the materials and methods of https://doi.org/10.1016/j.baae.2022.12.003: To compare the activity densities of ground-dwelling predators between treatments with and without RAPs, carabids were sampled using pitfall traps, which were set up after each round of aphid counting (one per plot, twice per year; Brown & Matthews, 2016). The traps (with a volume of 400 ml and a width of 90 mm) were filled with a mixture of water and ethylene glycol (1:1; 120 ml) and dug at ground level into the middle of each plot. The traps were covered with a plastic roof and a metal grid (15 × 15 mm grid size) to avoid overflowing during rain and accidental rodent catches (Császár et al., 2018). The traps were activated for 7 days. Subsequently, all arthropods were transferred into 70% ethanol. Carabids were identified to species according to Hůrka (1996). Carabid feeding behavior was classified according to Homburg et al. (2014). To simplify the dataset, carabid feeding behavior was classified as predominantly granivorous (species mainly feed on seeds and fruits) or as carnivorous/omnivorous, because carnivorous and omnivorous species are potentially feeding on aphids and other non-plant material.

Ecosystem functions of rare arable plants - field experiment: Carabidae data

Partly taken from the materials and methods of https://doi.org/10.1016/j.baae.2022.12.003: To compare the activity densities of ground-dwelling predators between treatments with and without RAPs, carabids were sampled using pitfall traps, which were set up after each round of aphid counting (one per plot, twice per year; Brown & Matthews, 2016). The traps (with a volume of 400 ml and a width of 90 mm) were filled with a mixture of water and ethylene glycol (1:1; 120 ml) and dug at ground level into the middle of each plot. The traps were covered with a plastic roof and a metal grid (15 × 15 mm grid size) to avoid overflowing during rain and accidental rodent catches (Császár et al., 2018). The traps were activated for 7 days. Subsequently, all arthropods were transferred into 70% ethanol. Carabids were identified to species according to Hůrka (1996). Carabid feeding behavior was classified according to Homburg et al. (2014). To simplify the dataset, carabid feeding behavior was classified as predominantly granivorous (species mainly feed on seeds and fruits) or as carnivorous/omnivorous, because carnivorous and omnivorous species are potentially feeding on aphids and other non-plant material.

Zyklon APEX - Entstaubung von Gasströmen (FWF P14739-TEC)

Nachdem in der Vergangenheit der Oberteil des Zyklons rund um den Einlauf und das Tauchrohr eingehend untersucht wurden, ist derzeit die Gestalt des Feststoffaustrags (Apex) Gegenstand der Forschungen. Diese wird entlang zweier Linien betrieben. In der ersten Linie werden experimentelle Untersuchungen mit der am Institut befindlichen Versuchsanlage durchgeführt. Dabei wird dem Luftstrom (bis zu 1000m3/h) eine genau definierte Staubmenge zudosiert und so sehr niedrig bis sehr hoch beladene Zweiphasenströmungen erzeugt. Gemessen wird der - unter den gegebenen Randbedingungen - erzielte Gesamtabscheidegrad und der dazu nötige Druckverlust. Zudem stehen LDA- und PDA- Systeme zur Geschwindigkeits- und Partikelgrößenbestimmung an verschiedenen Orten innerhalb des Zyklons zur Verfügung. Die Messergebnisse mit den verschiedenen gestalteten Feststoffausträgen hilft uns die Abscheidung im unteren Teil des Zyklons besser zu verstehen. In der zweiten Linie werden numerische Simulationen der Strömung (CFD) und der Partikelbewegung im Zyklon durchgeführt. Die Simulationsergebnisse der Strömungsberechnungen stimmen mit den LDA- Messungen sehr gut überein. Zurzeit wird die 2-Phasenströmungen im Zyklon unter Berücksichtigung von Partikel-Lift-Forces, Partikel-Partikel-Kollisionen und Wandrauhigkeit simuliert. Einige Ergebnisse des Forschungsvorhabens (z.B. Fallrohr) werden bereits erfolgreich in der Industrie angewandt.

Ecosystem functions of rare arable plants - field study: Araneae data

Partly taken from the materials and methods of https://doi.org/10.1016/j.baae.2022.12.003: To compare the activity densities of ground-dwelling predators between treatments with and without RAPs, spiders were sampled using pitfall traps, which were set up after each round of aphid counting (one per plot, twice per year; Brown & Matthews, 2016). The traps (with a volume of 400 ml and a width of 90 mm) were filled with a mixture of water and ethylene glycol (1:1; 120 ml) and dug at ground level into the middle of each plot. The traps were covered with a plastic roof and a metal grid (15 × 15 mm grid size) to avoid overflowing during rain and accidental rodent catches (Császár et al., 2018). The traps were activated for 7 days. Subsequently, all arthropods were transferred into 70% ethanol. Spiders were identified to species according to Nentwig et al. (2019). Spider hunting strategy (active hunter or web-builder) was used as the feeding trait according to Cardoso et al. (2011).

INSPIRE-BFD5W: Bodenreaktion im Rigolhorizont

INSPIRE-Version der BFD5w. Die Art der Bodenreaktion (alkalisch, neutral, sauer) ist ein Kriterium für die Reaktivität eines Bodens. Der pH-Wert wirkt sich direkt oder indirekt auf viele Bodeneigenschaften (z B. Bodengefüge, Bodenorganismen, Nährstoffverfügbarkeit) und damit auf das Pflanzenwachstum aus.$Absatz$ <a href='https://www.lgb-rlp.de/fileadmin/service/lgb_downloads/inspire/boden/bfd5w/bfd5w_bodenreaktion.gml' target='_blank'>GML-Download</a>

Nachhaltig gärtnern mit Kompost und Komposterde

<p> Ob im Garten oder auf dem Balkon: So kompostieren Sie richtig <ul> <li>Wenn Sie einen ausreichend großen Garten und damit Bedarf an Dünger und Humus haben, kompostieren Sie Ihre Bioabfälle selbst.</li> <li>Ob als einfacher Haufen, im Schnellkomposter oder in der Wurmkiste auf dem Balkon: Wichtig ist eine gute Durchlüftung des Kompostes.</li> <li>Nutzen Sie Kompost als Blumenerde sowie als Dünger und Bodenverbesserer im Garten.</li> </ul> Gewusst wie <p>Seit Millionen von Jahren verrotten die Abfälle der Natur an Ort und Stelle zu Humus. Bei der Kompostierung wird dieser natürliche Prozess im Garten genutzt. Die Kompostierung ist damit das älteste und einfachste Recyclingverfahren der Welt. Sie hat mehrere Vorteile: Garten- und Küchenabfälle, die im Garten kompostiert werden, müssen nicht als Abfall entsorgt werden. Kompost vitalisiert den Boden und ist ein hervorragender Dünger. Gegenüber der Entsorgung von Bioabfällen in der "Biotonne" entfallen bei der eigenen Kompostierung der Lkw-Transport zur Kompostanlage und die damit verbundenen Lärm- und Schadstoffemissionen. Sinnvoll ist die eigene Kompostierung jedoch nur, wenn auch ein Bedarf für den erzeugten Kompost vorhanden ist. Wenn keine ausreichenden Gartenflächen mit Beten vorhanden sind, kann auch die Kompostdüngung zu einer Überversorgung des Bodens führen. Faustregel: Der mit Kompost gedüngte Hausgarten sollte eine Mindestfläche von 50-70 qm/Haushaltsmitglied aufweisen, um eine Überdüngung zu vermeiden. Wenn Sie beim Kompostieren einige einfache Regeln beachten, entstehen keine Geruchsbelästigungen und Sie erhalten einen guten Kompost.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/torffrei_gaertnern_fnr_pressedienst_kompost_infografik.jpg"> </a> <strong> Was gehört auf den Kompost und was nicht? </strong> Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) <p><strong>Platzwahl:</strong> Als Kompostplatz eignet sich ein (halb-)schattiger Platz auf offenem Boden. Ein Drahtgitter am Boden kann das Eindringen von Nagern verhindern. Der Kompostplatz sollte bequem zu erreichen sein. Um Streitigkeiten mit Nachbarn zu vermeiden, sollte der Kompostplatz einen ausreichenden Abstand von der Grundstücksgrenze haben, insbesondere von Terrassen oder Fenstern. Mit einer Wurmkiste&nbsp;(siehe unten)&nbsp;kann sogar auf Balkonen oder in Innenräumen kompostiert werden.</p> <p><strong>Behälterwahl:</strong> Es&nbsp;besteht die Wahl zwischen offenen Systemen (Miete, Draht- oder Latten-Komposter) und geschlossenen Schnell- oder Thermokompostern. Bei offenen Systemen geschieht der Wasser- und Luftaustausch natürlich und abhängig von der herrschenden ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/witterung">Witterung</a>⁠. Schnellkomposter bestechen durch einen sehr geringen Platzbedarf. Bei kleineren zu kompostierenden Abfallmengen verhindern die geschlossenen Seitenwände eine zu schnelle Austrocknung und Abkühlung des Kompostes.&nbsp;Bei geschlossenen Kompostern sollte besonders auf eine ausreichende Belüftung geachtet werden. Eine mögliche Vernässung des Materials ist zu vermeiden. Häufigeres Umsetzen des Kompostes kann dabei Fäulnisprozesse verhindern.</p> <p><strong>Grundregeln des Kompostierens:</strong> Die Kunst des Kompostierens besteht darin, für die Mikroorganismen günstige Bedingungen zu schaffen. Dazu sollte der Kompost gut durchlüftet und feucht (aber nicht nass) sein sowie möglichst große Oberflächen haben. Die einfachste Grundregel hierfür lautet: Den Kompost mit möglichst unterschiedlichen Kompostmaterialien gut durchmischt aufsetzen. Dies lässt sich durch verschiedene "Materialschichten" erreichen. Bei Schnellkompostern empfiehlt sich das Bereithalten von trockenen Gartenabfällen wie kleinen Ästen, Rindenmulch, Holzmehl oder Stroh. Diese können regelmäßig dazugegeben werden.</p> <p><strong>Unkraut und Pflanzenkrankheiten:</strong> Samen und Wurzeltriebe von Unkräutern und anderen unerwünschten Pflanzen werden im Gartenkompost in der Regel nicht abgetötet. Auch bestimmte Pflanzenkrankheiten können über den Kompost verbreitet werden. Entsprechende Gartenabfälle sollten über die Biotonne entsorgt werden. In Kompostierungs- und Vergärungsanlagen werden Samen und Pflanzenkrankheiten aufgrund der im Prozess erreichten hohen Temperaturen sicher abgetötet. Da in einigen Landkreisen und bei bestimmten Pflanzenerkrankungen die Entsorgung zur Sicherheit durch Verbrennung erfolgt, ist hier die Restmülltonne zu nutzen. Weitere Informationen erhalten Sie von Ihrem öffentlich-rechtlichen Entsorgungsunternehmen.</p> <p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Zerkleinern Sie grobstrukturierten Baum- und Strauchschnitt: Die größere Oberfläche beschleunigt den Verrottungsprozess.</li> <li>Nutzen Sie Kompost als Blumenerde sowie als Dünger und Bodenverbesserer im Garten.</li> <li>Beachten Sie unsere weiteren Tipps zu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/bioabfaelle">Bioabfälle</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/blumenerde">Blumenerde</a>.</li> <li>Verzichten Sie auf mineralischen Dünger: Seine Herstellung verbraucht viel Energie und er gefährdet bei unsachgemäßer Anwendung das Grundwasser.</li> </ul> <p><strong>Erläuterung:</strong> Eine Wurmkiste, auch Wurmbox genannt, ist eine Holzkiste, in der Bioabfälle mit Hilfe von speziellen Kompostwürmern (keine Regenwürmer!) zu Kompost verrotten. Sie kann in Innenräumen verwendet werden. Eine Wurmkiste riecht bei ordnungsgemäßer Verwendung nach Waldboden.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/2294/bilder/200110_uba-infografik-kompost.png"> </a> <strong> Infografik: Komposthaufen als Schichtsystem </strong> Quelle: Umweltbundesamt Hintergrund <p>Kompost ist ein natürlicher Dünger und Bodenverbesserer. Er wird aufgrund seiner vielfältigen, positiven Eigenschaften sehr geschätzt. Kompost düngt, lockert den Boden, verbessert die Wasserleit- und -speicherfähigkeit, erhöht die Bodenfruchtbarkeit und fördert das Bodenleben. Kompost enthält alle für Pflanzen relevante Haupt- und Spurennährstoffe. Entsprechend können die Versorgung des Bodens und der Pflanzen mit Nährstoffen nahezu vollständig abgedeckt werden. Nur bei Stickstoff, der im Kompost zum größten Teil organisch gebunden ist, kann zusätzlicher Düngebedarf entstehen. Kompost ist Nahrung für ein gesundes Bodenleben. Er wirkt gegen Krankheitserreger aus dem Boden (z. B. Nematoden) – der so genannte phytosanitäre Effekt – und fördert so die Pflanzengesundheit.</p> </p><p> Ob im Garten oder auf dem Balkon: So kompostieren Sie richtig <ul> <li>Wenn Sie einen ausreichend großen Garten und damit Bedarf an Dünger und Humus haben, kompostieren Sie Ihre Bioabfälle selbst.</li> <li>Ob als einfacher Haufen, im Schnellkomposter oder in der Wurmkiste auf dem Balkon: Wichtig ist eine gute Durchlüftung des Kompostes.</li> <li>Nutzen Sie Kompost als Blumenerde sowie als Dünger und Bodenverbesserer im Garten.</li> </ul> </p><p> Gewusst wie <p>Seit Millionen von Jahren verrotten die Abfälle der Natur an Ort und Stelle zu Humus. Bei der Kompostierung wird dieser natürliche Prozess im Garten genutzt. Die Kompostierung ist damit das älteste und einfachste Recyclingverfahren der Welt. Sie hat mehrere Vorteile: Garten- und Küchenabfälle, die im Garten kompostiert werden, müssen nicht als Abfall entsorgt werden. Kompost vitalisiert den Boden und ist ein hervorragender Dünger. Gegenüber der Entsorgung von Bioabfällen in der "Biotonne" entfallen bei der eigenen Kompostierung der Lkw-Transport zur Kompostanlage und die damit verbundenen Lärm- und Schadstoffemissionen. Sinnvoll ist die eigene Kompostierung jedoch nur, wenn auch ein Bedarf für den erzeugten Kompost vorhanden ist. Wenn keine ausreichenden Gartenflächen mit Beten vorhanden sind, kann auch die Kompostdüngung zu einer Überversorgung des Bodens führen. Faustregel: Der mit Kompost gedüngte Hausgarten sollte eine Mindestfläche von 50-70 qm/Haushaltsmitglied aufweisen, um eine Überdüngung zu vermeiden. Wenn Sie beim Kompostieren einige einfache Regeln beachten, entstehen keine Geruchsbelästigungen und Sie erhalten einen guten Kompost.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/torffrei_gaertnern_fnr_pressedienst_kompost_infografik.jpg"> </a> <strong> Was gehört auf den Kompost und was nicht? </strong> Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) </p><p> <p><strong>Platzwahl:</strong> Als Kompostplatz eignet sich ein (halb-)schattiger Platz auf offenem Boden. Ein Drahtgitter am Boden kann das Eindringen von Nagern verhindern. Der Kompostplatz sollte bequem zu erreichen sein. Um Streitigkeiten mit Nachbarn zu vermeiden, sollte der Kompostplatz einen ausreichenden Abstand von der Grundstücksgrenze haben, insbesondere von Terrassen oder Fenstern. Mit einer Wurmkiste&nbsp;(siehe unten)&nbsp;kann sogar auf Balkonen oder in Innenräumen kompostiert werden.</p> <p><strong>Behälterwahl:</strong> Es&nbsp;besteht die Wahl zwischen offenen Systemen (Miete, Draht- oder Latten-Komposter) und geschlossenen Schnell- oder Thermokompostern. Bei offenen Systemen geschieht der Wasser- und Luftaustausch natürlich und abhängig von der herrschenden ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/witterung">Witterung</a>⁠. Schnellkomposter bestechen durch einen sehr geringen Platzbedarf. Bei kleineren zu kompostierenden Abfallmengen verhindern die geschlossenen Seitenwände eine zu schnelle Austrocknung und Abkühlung des Kompostes.&nbsp;Bei geschlossenen Kompostern sollte besonders auf eine ausreichende Belüftung geachtet werden. Eine mögliche Vernässung des Materials ist zu vermeiden. Häufigeres Umsetzen des Kompostes kann dabei Fäulnisprozesse verhindern.</p> <p><strong>Grundregeln des Kompostierens:</strong> Die Kunst des Kompostierens besteht darin, für die Mikroorganismen günstige Bedingungen zu schaffen. Dazu sollte der Kompost gut durchlüftet und feucht (aber nicht nass) sein sowie möglichst große Oberflächen haben. Die einfachste Grundregel hierfür lautet: Den Kompost mit möglichst unterschiedlichen Kompostmaterialien gut durchmischt aufsetzen. Dies lässt sich durch verschiedene "Materialschichten" erreichen. Bei Schnellkompostern empfiehlt sich das Bereithalten von trockenen Gartenabfällen wie kleinen Ästen, Rindenmulch, Holzmehl oder Stroh. Diese können regelmäßig dazugegeben werden.</p> <p><strong>Unkraut und Pflanzenkrankheiten:</strong> Samen und Wurzeltriebe von Unkräutern und anderen unerwünschten Pflanzen werden im Gartenkompost in der Regel nicht abgetötet. Auch bestimmte Pflanzenkrankheiten können über den Kompost verbreitet werden. Entsprechende Gartenabfälle sollten über die Biotonne entsorgt werden. In Kompostierungs- und Vergärungsanlagen werden Samen und Pflanzenkrankheiten aufgrund der im Prozess erreichten hohen Temperaturen sicher abgetötet. Da in einigen Landkreisen und bei bestimmten Pflanzenerkrankungen die Entsorgung zur Sicherheit durch Verbrennung erfolgt, ist hier die Restmülltonne zu nutzen. Weitere Informationen erhalten Sie von Ihrem öffentlich-rechtlichen Entsorgungsunternehmen.</p> <p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Zerkleinern Sie grobstrukturierten Baum- und Strauchschnitt: Die größere Oberfläche beschleunigt den Verrottungsprozess.</li> <li>Nutzen Sie Kompost als Blumenerde sowie als Dünger und Bodenverbesserer im Garten.</li> <li>Beachten Sie unsere weiteren Tipps zu <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/bioabfaelle">Bioabfälle</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/blumenerde">Blumenerde</a>.</li> <li>Verzichten Sie auf mineralischen Dünger: Seine Herstellung verbraucht viel Energie und er gefährdet bei unsachgemäßer Anwendung das Grundwasser.</li> </ul> <p><strong>Erläuterung:</strong> Eine Wurmkiste, auch Wurmbox genannt, ist eine Holzkiste, in der Bioabfälle mit Hilfe von speziellen Kompostwürmern (keine Regenwürmer!) zu Kompost verrotten. Sie kann in Innenräumen verwendet werden. Eine Wurmkiste riecht bei ordnungsgemäßer Verwendung nach Waldboden.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/2294/bilder/200110_uba-infografik-kompost.png"> </a> <strong> Infografik: Komposthaufen als Schichtsystem </strong> Quelle: Umweltbundesamt </p><p> Hintergrund <p>Kompost ist ein natürlicher Dünger und Bodenverbesserer. Er wird aufgrund seiner vielfältigen, positiven Eigenschaften sehr geschätzt. Kompost düngt, lockert den Boden, verbessert die Wasserleit- und -speicherfähigkeit, erhöht die Bodenfruchtbarkeit und fördert das Bodenleben. Kompost enthält alle für Pflanzen relevante Haupt- und Spurennährstoffe. Entsprechend können die Versorgung des Bodens und der Pflanzen mit Nährstoffen nahezu vollständig abgedeckt werden. Nur bei Stickstoff, der im Kompost zum größten Teil organisch gebunden ist, kann zusätzlicher Düngebedarf entstehen. Kompost ist Nahrung für ein gesundes Bodenleben. Er wirkt gegen Krankheitserreger aus dem Boden (z. B. Nematoden) – der so genannte phytosanitäre Effekt – und fördert so die Pflanzengesundheit.</p> </p><p>Informationen für...</p>

Aircraft measurements of single particle chemical composition over the Southern Baltic Sea during the BALTIC'15 campaign in 2015

During the BALTIC'15 campaign in August 2015 over the Southern Baltic Sea, measurements of chemical composition and vacuum-aerodynamic diameter of individual aerosol particles were conducted by the Aircraft-based laser ablation aerosol mass spectrometer (ALABAMA) operated by the Max Planck Institute for Chemistry (Particle Chemistry Department). Measurements were performed on board the Alfred Wegener Institute research aircraft Polar 5. Four research flights were conducted: - Scientific flight 1 (SF1) on August 26, 2015 - Scientific flight 2 (SF2) on August 28, 2015 - Scientific flight 3 (SF3) on August 28, 2015 - Scientific flight 5 (SF4) on August 30, 2015. The data set contains sampling time, location, identified particle types, and particle size (if available). For detailed information on data processing and particle type characterization, please refer to the publication by Zanatta et al. (2019) or contact the authors: Franziska Köllner (f.koellner@mpic.de) and Johannes Schneider (Johannes.schneider@mpic.de).

INSPIRE-BFD5W: Feinbodenart im Rigolhorizont

INSPIRE-Version der BFD5w. Die Methode Feinbodenart baut auf Grunddaten der Weinbergsbodenkartierung Rheinland-Pfalz und der Klassifikation der Bodenkundlichen Kartieranleitung (KA5) auf.$Absatz$ Die Feinbodenarten der Weinbergsbodenkarte wurden durch Experten neu interpretiert und an die heute üblichen Bodenarten der KA5 angepasst. Die Feinbodenarten werden jeweils für die Schicht Rigolhorizont bzw. die Schicht Untergrund in einer eigenen Karte dargestellt. Eine Variabilität der Merkmalsausprägung in der Fläche bzw. innerhalb einer Schicht wird durch eine Schraffur angezeigt. $Absatz$ <a href='https://www.lgb-rlp.de/fileadmin/service/lgb_downloads/inspire/boden/bfd5w/bfd5w_feinbodenart.gml' target='_blank'>GML-Download</a>

Labor-und Praxisuntersuchungen des Aufschüsselns und Aufwölbens ein- und zweischichtiger Betonfahrbahndecken mit Recyclingzuschlag

Das Aufschüsseln bzw. Aufwölben ein- und zweischichtiger Betonfahrbahndecken soll im Labor überwiegend an 3,0 m langen einseitig eingespannten Betonbalken (freie Kraglänge 2,5 m) untersucht werden. Die Laboruntersuchungen sollen durch Verformungsmessungen mit einem Lasermessgerät in-situ an ein- und zweischichtigen Betonfahrbahndecken überprüft werden. Insbesondere sollen auch jahres- und tageszeitlich sowie witterungsbedingte Schwankungen (Feuchte bzw. Temperatureinfluss) der Verformungen mit erfasst werden. Mit Originalausgangsstoffen der jeweiligen Versuchsstrecken werden Laborprobekörper hergestellt. Der Einfluss des Feuchtezustands von RC-Betonzuschlag beim Einbau (kernfeucht bzw. trocken) auf das Aufschüsseln (Aufwölben) wird an ein- und zweischichtigen Betonbalken untersucht. Die Betonbalken werden an der Unterseite befeuchtet (schlechte Entwässerung) bzw. abgedichtet (gute Entwässerung). An der Oberseite können sie bei unterschiedlichen Luftfeuchten austrocknen und werden zyklisch wiederbefeuchtet, um den Einfluss von Niederschlägen zu erfassen.

Auf dem Weg zu einem besseren DMS-Oxidationsmechanismus (ADOniS)

Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und der Troposphäre sind für viele Prozesse in beiden Systemen wichtig. Ein Schlüsselprozess stellt der Austausch von Spurengasen zwischen der Atmosphäre und dem Ozean dar. Die Emission von Dimethylsulfid (DMS) stellt die größte natürliche Quelle für reduzierten Schwefel in die Atmosphäre dar. Dort kann DMS zu Schwefeldioxid, Schwefelsäure oder Methansulfonsäure oxidiert werden. Diese Verbindungen sind wichtige Vorläufersubstanzen für sekundäre Aerosole, die den natürlichen Strahlungshaushalt und die Wolkenbildung beeinflussen können. Die chemische Prozessierung, d.h. die sekundäre Bildung und Oxidation von DMS-Oxidationsprodukten, ist jedoch noch immer schlecht verstanden. Daher ist die Implementierung in aktuelle Multiphasenchemiemechanismen und Klimamodellen begrenzt, wodurch die aktuellen Vorhersagen noch sehr unsicher sind. Um die bestehenden Lücken in unserem Verständnis der DMS-Multiphasenchemie weiter zu schließen, zielt das Projekt ADOniS darauf ab, (i) fortgeschrittene Laboruntersuchungen zur Gas- und Flüssigphasenchemie von DMS-Oxidationsprodukten durchzuführen, (ii) ein fortgeschrittenes Multiphasen-DMS-Chemiemodul zu entwickeln und (iii) Prozess- und 3D-Modelluntersuchungen durchzuführen. Die vorgeschlagenen detaillierten Laboruntersuchungen konzentrieren sich auf die OH-Oxidation von Gasphasenprodukten der ersten Generation, Hydroperoxymethylthioformat (HPMTF) und Dimethylsulfoxid (DMSO), sowie auf die Bildung von DMS-Oxidationsprodukten der zweiten Generation. Die detaillierten mechanistischen Untersuchungen werden mit einem Freistrahl-Strömungsreaktor durchgeführt. Weitere kinetische und mechanistische Untersuchungen werden sich auf die Chemie von DMS-Oxidationsprodukten in der wässrigen Phase konzentrieren. OH Radikalreaktionen von HPMTF-Surrogaten werden mit Hilfe eines Laser Flash Photolysis - Long Path Absorption (LFP-LPA) Systems untersucht. Weiterhin wird die Oxidation von MSA/MS- durch OH(aq) und die Oxidation von MSIA/MSI- durch O3(aq) in wässriger Phase untersucht. Ferner soll die Aufnahme von wichtigen DMS-Oxidationsprodukten an verschiedenen Aerosolpartikeln durch Kammerstudien untersucht werden. Die Bildung von DMS-Oxidationsprodukten in der Gasphase und deren Aufnahme auf injizierten Aerosolpartikeln wird mit einem CI-APi-TOF Massenspektrometer gemessen. Basierend auf den Ergebnissen der Laborstudien wird ein fortschrittliches DMS-Reaktionsmodul entwickelt und anschließend im Multiphasenchemiemodell SPACCIM für detaillierte Prozessstudien eingesetzt. Die gewonnenen Erkenntnisse über die wichtigsten DMS-Oxidationswege werden dann die Grundlage für eine aktualisierte Behandlung DMS in globalen Klimachemiemodellen (CCMs), hier ECHAM-HAMMOZ, bilden. Schließlich werden Simulationen mit ECHAM-HAMMOZ die Auswirkungen des verbesserten DMS-Mechanismus auf die globale atmosphärische DMS-Chemie untersuchen und die Auswirkungen auf das Klima und die zukünftige Sensitivität bewerten.

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