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Sonderforschungsbereich 1211 (SFB): Evolution der Erde und des Lebens unter extremer Trockenheit

Ziel dieses Projekts ist es, die Forschung im Bereich der wechselseitigen Beziehung zwischen biologischer Evolution und Landschaftsevolution maßgeblich voranzutreiben. Arbeitsgebiete sind aride bis hyperaride Systeme, in denen sowohl biologische Aktivität als auch Erdoberflächenprozesse vorwiegend und sehr stark durch die Verfügbarkeit von Wasser limitiert sind. In diesem Projekt sollen die Schlüsselmerkmale biologischer Aktivität in extrem wasserlimitierten Habitaten der Erde identifiziert und Erdoberflächenprozesse, die unter nahezu wasserfreien Bedingungen ablaufen, charakterisiert werden. Die Bestimmung kritischer Schwellenwerte der Umweltbedingungen, die eine biologische Kolonisation und/oder Landschaftstransformationen erlauben, stellt ein wesentliches Ziel dar. Das zeitliche und räumliche Muster biologischer Kolonisation und Isolation wird zusammen mit der Chronologie der Landschaftsentwicklung in Bezug zur auschlaggebenden gemeinsamen Triebkraft, dem (Paleo-) Klima, untersucht. Diese Ziele sollen durch: (i) paleoklimatische Rekonstruktion und Observation des gegenwärtigen Klimas, zur Entwicklung geeigneter Klimamodelle, (ii) Erfassung der biogeographischen Migrationsgeschichte, Phylogenie (Pflanzen, Insekten, Protisten und Bakterien) und deren molekularer Datierung und (iii) räumliche Erfassung, Prozesscharakterisierung und Datierung von (fossilen) Landschaftselementen (Entwässerungssysteme, Hänge, fluviale und aeolische Sedimente, Böden), angegangen werden. Die Datierung geologischer Archive (i & iii) erfordert eine innovative (Weiter-) Entwicklung isotopengeologischer Methoden, welche entsprechend durchgeführt werden sollen.Es werden u.a. wesentliche Beiträge zu den sich entwickelnden Konzepten des evolutionären Timelags (Guerreo et al. 2013, PNAS 110, 11469-11474), des Einflusses geographischer Barrieren auf klimabedingte Speziesmigration (Burrows et al. 2014, Nature 507, 492-495), der Biogeomorphologie (Corenbilt et al. 2011, Earth Sci. Rev. 106, 307-331), sowie der Entwicklung neuer Methoden zur Datierung und Prozesscharakterisierung von Erdoberflächenprozessen und biologischer Evolution erwartet.

Umweltsicherung durch Landespflege, Aufgaben auf dem Gebiet der Landschaftsentwicklung und des Naturschutzes

Zweck: Erarbeitung einer Planungsmethodik in der Landespflege.

Umgestaltung eines Wassereinzugsgebietes im Nationalpark Eifel von einem Fichtenwaldreinbestand zu einem standortgerechten Laubmischwald: Dynamik des Kohlenstoff- und Wasserhaushaltes; Heterogenität relevanter Standortfaktoren für die Waldentwicklung - Untersuchungen zum Wasser- und Stoffhaushalt kleiner bewaldeter Einzugsgebiete unter besonderer Berücksichtigung periglazialer Deckschichten (Natio

Hintergrund: Dieses Projekt begleitet die Umgestaltung eines Fichtenwald-Reinbestandes im Nationalpark Eifel vom derzeitigen Ist-Zustand über eine Baumentnahme hin zu einem standortgerechten Laubmischwald. Der Stoffhaushalt (Kohlenstoff, Lösungsfracht, Schwebfracht, Bachgeschiebe und Wasser) sowie die ihn beeinflussenden Faktoren (Klima, Boden, Vegetation, Landnutzung) werden genauer untersucht. Erstmalig werden für dieses Gebiet im Rahmen dieses Projektes CO2-Kreisläufe quantifiziert und Maßnahmen zur Kohlenstoffreduktion beschrieben (durch das Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre - Institut 4: Agrosphäre (ICG-4)). Zudem sollen zu erwartende Veränderungen auf Stoff- und Wasserkreisläufe erfasst werden. Bestehende Datenlücken für die Mittelgebirge werden damit geschlossen (durch den Lehrstuhl für Physische Geographie und Geoökologie (PGG)). Fragestellungen: Aufgabe des Projektes wird sein, präzise Informationen zum Stoff- (u.a. Kohlendioxid, Nitrat, Phosphat, Ammonium) und Wasserkreislauf zu erhalten sowie die Bedeutung standortrelevanter Parameter (Klima, Boden, Vegetation, Landnutzung) bei der Entstehung eines standorttypischen Laubmischwaldes zu erfassen. Während der Umwandlung eines Fichtenreinbestandes zu einem Laubwald - mit Vergleichsuntersuchungen im Freiland (Wiese) - sollen verschiedene Stadien der Umwandlung untersucht werden. Die Ergebnisse werden neue und vor allem quantifizierbare Erkenntnisse zum CO2-Haushalt sowie zum Wasser- und Stoffkreislauf im Ökosystem Wald liefern; Grundbausteine für eine nachhaltige Landnutzung und der Reduzierung atmosphärischen CO2. Von der Arbeitsgruppe PGG und dem ICG-4 bearbeitete Fragestellungen: - Wie wirken sich Landnutzungsänderungen auf Stoff- und Wasserhaushalt aus? - Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf Wasser, Boden und Vegetation? - Wie wirken sich Rückkopplungsprozesse auf terrestrische Systeme aus? - Wie wirken sich großräumige Eingriffe aus? Ziele: Ziele des Lehrstuhls für Physische Geographie und Geoökologie sind insbesondere, in Kooperation mit dem ICG-4 Veränderungen des Kohlenstoff- und Wasserhaushaltes sowie der Nährstoffkreisläufe in Erwartung des absehbaren Klimawandels und der Maßnahmen zur CO2-Reduktion zu erfassen. Gesicherte Erkenntnisse in Bezug auf den Wasserhaushalt und die ihn beeinflussenden Größen in Mittelgebirgsräumen liegen bisher kaum vor. Hier schließt das Projekt eine Datenlücke. Die Rolle der Vegetation sowie der Böden (insbesondere die bodenbildenden periglazialen Deckschichten) sind hier von Bedeutung, da Prozesse der Stoffakkumulation, -umwandlung und -transport von diesen Parametern stark abhängig sind. Deckschichten haben mit ihren Mächtigkeiten und Ausprägungen einen starken Einfluss auf Sickerwasser, Grundwasserneubildung, Retention und Oberflächenabfluss. Zudem ist für die Kooperation mit dem ICG-4 die Betrachtung des Bodenwasserhaushaltes unerlässlich, um den CO2-Vorrat im Boden zu analysieren. Die Retentionskapazitäten der Böden werden präzi

Feldstudien zu den sedimentologischen und geomorphologischen Auswirkungen starker Tsunamiereignisse im Westen der Insel Zypern

Da trotz zahlreicher historischer Berichte über zerstörerische Tsunamis(Seebebenwellen) im Mittelmeergebiet bis auf kleine Schotterreste des durch Instrumentenbeobachtungen abgesicherten Amorgostsunamis von 1956 bisher keine auch nur annähernd vollständige Analyse der sedimentologischen und geomorphologischen Folgen eines solchen Ereignisses großer Augenblicksleistung vorliegt, sollen die neu entdeckten Ablagerungen und Formen im Westen Zyperns diesbezüglich beispielhaft dokumentiert werden. Reichweite des Wellen-run up, Transportkapazität und Qualität und Quantität der geomorphologischen Wirksamkeit im Vergleich zu ständig aktiven küstenmorphologischen Prozessen sind zu erfassen. Neben der Suche nach absolut datierbarem Material wie begrabenen Boden- und Vegetationsresten oder aufgeworfenen Mollusken und Trottoirbruchstücken sollen auch die nachträglichen Verwitterungs- und sonstigen Umbildungsprozesse wie Überformung durch Tafonierung und Verkarstung, Bodenbildung und Verschüttung vom Hang bzw. junge Formenbildung an durch das Wellenereignis veränderten Kliffen oder Stränden bei der Identifizierung des Alters der Tsunami mit einbezogen werden.

Zur jungpleistozänen Vergletscherung im Hochgebirge von Taiwan

Taiwan besteht im östlichen Teil aus einem Gebirge mit mehr als 20 über 3000 m hohen Gebirgsstöcken, gipfelnd am Wendekreis im Yu Shan (3952 m). TANAKO und KANO (1934) und PANZER (1935) beschrieben glazigene Formen: u.a. Kare am Nanhuta Shan, Kritzungen, Rundhöcker und einen glazialen Talschluß am Hsueh Shan, eine Seitenmoräne am Yu Shan. Interpretationen von Luftbildern, luftbildgestützten Karten und topographischen Karten dienten der Auswahl dreier Untersuchungsgebiete, in denen die aktuelle hydrologische Situation den Erhalt glazialer Formen und Sedimente ermöglicht. Glazigene Ablagerungen und deren maximale Ausdehnung sind bisher nicht durch Feldarbeiten untersucht. Die geplanten Geländearbeiten dienen Erkundung und Kartierung von glazialen und glaziafluvialen Sedimenten, fossilen Böden sowie von gletschergeformten Gesteinsoberflächen. Die Feldbefunde und dabei gewonnene Proben sollen Aufschluß über die Ergiebigkeit der Untersuchungsgebiete im Hinblick auf Datierungsmöglichkeiten geben. Das Projekt ist ein Pilotprojekt für mögliche weitere, gezielte Arbeiten, die der Rekonstruktion der jungpleistozänen Schneegrenze und der Zeitstellung der Talgletscherbildung dienen. Der Beitrag bildet einen Mosaikstein in der Forschung über die Klimaentwicklung im monsunalen System Ostasiens.

Biosphärengebiet

Biosphärengebiete sind einheitlich zu schützende und zu entwickelnde Gebiete, die 1. großräumig und für bestimmte Kulturlandschaften mit reicher Naturausstattung charakteristisch sind, 2. in wesentlichen Teilen die Voraussetzungen eines Naturschutzgebiets, im Übrigen überwiegend eines Landschaftsschutzgebiets erfüllen, 3. vornehmlich der Erhaltung, Entwicklung oder Wiederherstellung einer durch hergebrachte vielfältige Nutzung geprägten Landschaft und der darin historisch gewachsenen Arten- und Biotopvielfalt, einschließlich Wild- und früherer Kulturformen wirtschaftlich genutzter oder nutzbarer Tier- und Pflanzenarten, dienen, 4. beispielhaft der Entwicklung und Erprobung von die Naturgüter besonders schonenden Wirtschaftsweisen dienen und 5. der Umweltbildung und -erziehung, der ökologischen Forschung und der langfristigen Umweltbeobachtung dienen. Die Biosphärengebiete werden auf der Grundlage von § 23 Absatz 2 des Naturschutzgesetzes (NatSchG) in Verbindung mit § 20 Absatz 2 Nummer 3, § 22 Absatz 1 und 2 sowie § 25 des Bundesnaturschutzgesetzes (BNatSchG) ausgewiesen. Biosphärengebiete sind unter Berücksichtigung der durch die Großräumigkeit und Besiedlung gebotenen Ausnahmen in Kern-, Pflege- und Entwicklungszonen zu gliedern und zu entwickeln. Kernzonen werden wie Naturschutzgebiete, die übrigen Zonen überwiegend wie Landschaftsschutzgebiete geschützt. In Baden-Württemberg sind mit dem Biosphärengebiet Schwäbische Alb und dem Biosphärengebiet Schwarzwald zwei Biosphärengebiete ausgewiesen. Das Biosphärengebiet Schwäbische Alb ist seit dem 22.03.2008 nach Landesrecht als Biosphärengebiet ausgewiesen. Die Anerkennung durch die UNESCO als UNESCO-Biosphärenreservat erfolgte im Jahr 2009. Das Biosphärengebiet Schwarzwald ist seit dem 01.02.2016 nach Landesrecht als Biosphärengebiet ausgewiesen. Die Anerkennung durch die UNESCO als UNESCO-Biosphärenreservat erfolgte im Juni 2017. Dieses Datenangebot wurde mit Sorgfalt erstellt und gepflegt. Dennoch können Mängel, etwa in Vollständigkeit, Richtigkeit und Aktualität, nicht gänzlich ausgeschlossen werden.

Biosphärengebiet Zone

Biosphärengebiete sind einheitlich zu schützende und zu entwickelnde Gebiete, die 1. großräumig und für bestimmte Kulturlandschaften mit reicher Naturausstattung charakteristisch sind, 2. in wesentlichen Teilen die Voraussetzungen eines Naturschutzgebiets, im Übrigen überwiegend eines Landschaftsschutzgebiets erfüllen, 3. vornehmlich der Erhaltung, Entwicklung oder Wiederherstellung einer durch hergebrachte vielfältige Nutzung geprägten Landschaft und der darin historisch gewachsenen Arten- und Biotopvielfalt, einschließlich Wild- und früherer Kulturformen wirtschaftlich genutzter oder nutzbarer Tier- und Pflanzenarten, dienen, 4. beispielhaft der Entwicklung und Erprobung von die Naturgüter besonders schonenden Wirtschaftsweisen dienen und 5. der Umweltbildung und -erziehung, der ökologischen Forschung und der langfristigen Umweltbeobachtung dienen. Die Biosphärengebiete werden auf der Grundlage von § 23 Absatz 2 des Naturschutzgesetzes (NatSchG) in Verbindung mit § 20 Absatz 2 Nummer 3, § 22 Absatz 1 und 2 sowie § 25 des Bundesnaturschutzgesetzes (BNatSchG) ausgewiesen. Biosphärengebiete sind unter Berücksichtigung der durch die Großräumigkeit und Besiedlung gebotenen Ausnahmen in Kern-, Pflege- und Entwicklungszonen zu gliedern und zu entwickeln. Kernzonen werden wie Naturschutzgebiete, die übrigen Zonen überwiegend wie Landschaftsschutzgebiete geschützt. In Baden-Württemberg sind mit dem Biosphärengebiet Schwäbische Alb und dem Biosphärengebiet Schwarzwald zwei Biosphärengebiete ausgewiesen. Das Biosphärengebiet Schwäbische Alb ist seit dem 22.03.2008 nach Landesrecht als Biosphärengebiet ausgewiesen. Die Anerkennung durch die UNESCO als UNESCO-Biosphärenreservat erfolgte im Jahr 2009. Das Biosphärengebiet Schwarzwald ist seit dem 01.02.2016 nach Landesrecht als Biosphärengebiet ausgewiesen. Die Anerkennung durch die UNESCO als UNESCO-Biosphärenreservat erfolgte im Juni 2017.

Schutzwürdige Böden in Niedersachsen 1 : 50 000 - Böden mit naturgeschichtlicher Bedeutung

Die Karte zeigt die Bewertung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen im Hinblick auf ihre Bedeutung als Archiv der Naturgeschichte. Zu den besonders schutzwürdigen Böden zählen Böden, welche die natürlichen Funktionen sowie die Archivfunktion in besonderem Maße erfüllen. Beeinträchtigungen dieser Funktionen sollen nach Bodenschutzrecht vermieden werden (vgl. §1 BBodSchG). Böden mit hoher naturgeschichtlicher bzw. geowissenschaftlicher Bedeutung geben einen Einblick in Bodenentwicklungen lange vergangener Zeiten und stellen Bausteine zum besseren Verständnis der Natur- und Landschaftsentwicklung dar. Sie liefern auch Informationen über Klima- und Vegetationsverhältnisse. Zu den Böden mit naturhistorischer Bedeutung gehören: - repräsentative Böden (Boden-Dauerbeobachtungsflächen BDF) - Paläoböden - Brauneisengleye mit erhaltener Raseneisensteinschicht - Podsole mit erhaltener Ortsteinschicht - Begrabene Schwarzerden - Begrabene Podsole - Naturnahe Hochmoore des Harzes - Böden aus limnischen Ablagerungen - Böden aus Mudde, ohne Torfauflage - Mächtige Hochmoore mit Torfmächtigkeitkeiten über 2 m - Böden mit stark geschichteten Profilen entlang der Lössgrenze - „Alte“ Waldböden, wenn heutige Nutzung Laubwald - Braunerden mit Tangelhumusauflage Die ausgewiesenen besonders schutzwürdigen Böden auf Basis der BK50 stellen maßstabsbedingt Suchräume dar. Diese können bei Bedarf im Rahmen von großmaßstäbigen Kartierungen detaillierter ausdifferenziert werden. Die Methoden zur Ermittlung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen sind ausführlich in Geobericht 8 (Bug et al. 2019) beschrieben. Grundlage der Auswertungen ist die Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50). Zudem wurden Daten des Forstplanungsamtes (historische Waldstandorte), Biotoptypenkartierungen (NLWKN), das Digitale Landschaftsmodell (DLM25) vom LGLN und der Datensatz HIST25 (Historische Landnutzung in Niedersachsen im Maßstab 1:25.000 des LBEG) verwendet.

Schutzwürdige Böden in Niedersachsen 1 : 50 000 - Weitere Hinweise auf Böden mit hoher naturgeschichtlicher Bedeutung

Zu den besonders schutzwürdigen Böden zählen Böden, welche die natürlichen Funktionen sowie die Archivfunktion in besonderem Maße erfüllen. Beeinträchtigungen dieser Funktionen sollen nach Bodenschutzrecht vermieden werden (vgl. §1 BBodSchG). Böden mit hoher naturgeschichtlicher bzw. geowissenschaftlicher Bedeutung geben einen Einblick in Bodenentwicklungen lange vergangener Zeiten und stellen Bausteine zum besseren Verständnis der Natur- und Landschaftsentwicklung dar. Sie liefern auch Informationen über Klima- und Vegetationsverhältnisse. Darunter fallen Böden mit hoher naturgeschichtlicher Bedeutung sowie Böden, die für das Bundesland Niedersachsen repräsentativ sind (Bodendauerbeobachtungsfläche/BDF). Der Datensatz zeigt Suchräume, also nur die ungefähre Lage, von solchen Böden. Sie beruhen auf Hinweisen aus Erhebungen zur Lage solcher Flächen. Darunter fallen Braunerden mit Tangelhumus (nach Capelle & Caspers, 1998), Paläoböden (diverse Quellen) und Podsole mit Ortstein (Bodenschätzung). Die Aufnahme ist nicht flächendeckend und daher unvollständig. Sie wird kontinuierlich aktualisiert. Die Methoden zur Ermittlung der Schutzwürdigkeit von Böden in Niedersachsen sind ausführlich in Bug et al. (2019) beschrieben. Grundlage der Auswertungen sind die Bodenkarte von Niedersachsen 1 : 50 000 (BK50) und weitergehende Arbeiten des LBEG.

Biosphärenreservate Deutschland - Zonierung

Biosphärenreservate (§ 25 BNatSchG) dienen dem großräumigen Schutz von Natur- und Kulturlandschaften. Vornehmliche Ziele sind die Erhaltung, Entwicklung oder Wiederherstellung einer durch hergebrachte vielfältige Nutzungen geprägten Landschaft und der darin historisch gewachsenen Arten- und Biotopvielfalt. Darüber hinaus sollen sie beispielhaft der Entwicklung und Erprobung nachhaltiger Wirtschaftsweisen in allen Wirtschaftssektoren dienen. Zur Umsetzung der verschiedenen Ziele und Funktionen sind Biosphärenreservate räumlich in drei Zonen gegliedert. Die Zonen können aus mehreren Teilflächen bestehen, die in sich ökologisch funktionsfähig sein müssen. In der Kernzone soll sich die Natur vom Menschen möglichst unbeeinflusst entwickeln, menschliche Nutzungen sind auszuschließen. Die Pflegezone umgibt die Kernzone und dient der Erhaltung und Pflege von Ökosystemen, die durch Nutzung entstanden oder beeinflusst sind. Die Entwicklungszone umgibt die Pflegezone und dient der Umsetzung einer nachhaltigen Entwicklung. Der harmonisierte Datensatz der Biosphärenreservate wurde vom Bundesamt für Naturschutz aus Daten der Bundesländer zusammengeführt. Eine Aktualisierung erfolgt jährlich. Da die Daten aus unterschiedlichen Quellen stammen und auf unterschiedlichen Erfassungsmaßstäben beruhen, sind Abweichungen in Lage und auch Aktualität möglich.

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