Oberflächengewässer sammeln die Wasser- und Stoffflüsse eines Einzugsgebiets. Flüsse liefern daher ein räumlich und zeitlich integriertes chemisches Signal einer Landschaft. Ziel des Projekts ist es, den Einfluss physikalisch-chemischer und biologischer Prozesse auf Transport und Umsetzungsprozesse von Schadstoffen im Gewässer besser zu verstehen. Mittels Lagrange'scher Beprobung in Kombination mit neuen analytischen und bioanalytischen Methoden werden Frachten und Abbaupotentiale bekannter und bisher nicht detektierter Mikroschadstoffe und deren Transformationsprodukte quantifiziert. Mit Hilfe eines neuen Masse/Effekt-Bilanzierungsmodell lassen sich wesentliche Faktoren bezüglich biologischer Wirkung und Umsetzungsprozesse identifizieren und beschreiben.
Das Verhalten anthropogener Schadstoffe im Landschaftsmaßstab stellt eine der größten Herausforderungen heutiger Umweltwissenschaften dar. Forschungsergebnisse der letzten zehn Jahre haben wiederholt gezeigt, dass Umsatzraten von Schadstoffen, die im Labor ermittelt wurden, im Widerspruch zu Feldbeobachtungen stehen. Dies weist darauf hin, dass wir die relevanten Prozesse, die den Schadstoffumsatz in der Natur bestimmen, nur unvollständig verstehen. Entsprechend sind wir nicht in der Lage, zukünftige Entwicklungen der Wasser- und Bodenqualität in Folge des Klima- und Landnutzungswandels zuverlässig vorherzusagen. Der SFB CAMPOS beruht auf der Hypothese, dass auf der Feldskala Prozesse maßgeblich sind, die in Laborexperimenten nur schwer zu erfassen sind. Viele Schadstoffe, die unter Laborbedingungen vergleichsweise schnell abgebaut werden, zeigen eine unerwartete Langlebigkeit im Feld; sie werden in Böden und Grundwasserleitern über lange Zeiträume gespeichert und können noch Jahre, nachdem der anthropogene Eintrag aufgehört hat, nachgewiesen werden. Während wichtige, aber langsame Prozesse in Laborstudien möglicherweise übersehen werden, erschwert die ausgeprägte hydrologische und biogeochemische Dynamik die Interpretation konventioneller Beobachtungskampagnen im Feld. CAMPOS zielt darauf ab, reaktive Landschaftselemente zu identifizieren und ihre Prozessdynamik mit ausführlichen Feldstudien zu biogeochemischen Umsätzen von Schadstoffen in einer beispiellosen Auflösung zu quantifizieren. Derartige Studien sind erst durch den enormen Fortschritt in der Analytik und Messtechnik der letzten Jahre (z.B. substanzspezifische Isotopen- und Enantiomeranalytik, 'non-target screening', Bioanalytik, insitu Sensoren, molekularbiologische Techniken inklusive omics) ermöglicht worden, die bislang noch nicht in gezielten Felduntersuchungen kombiniert wurden. Jedes im SFB vorgesehene Projekt vereinigt Expertise aus unterschiedlichen Disziplinen, die notwendig sind, um den Verbleib von Schadstoffen in der Natur zu verstehen. Die untersuchten Landschaftselemente umfassen Fließgewässer, den Übergang zwischen Gerinnen und dem Untergrund, Transekten im Grundwasser sowie verschiedene Bodenkompartimente. Ein neuer stochastischer Modellieransatz ermöglicht es, den reaktiven Stofftransport im Landschaftsmaßstab prozessbasiert zu modellieren und die damit verbundene Unsicherheit zu quantifizieren. Unser neuartiger multidisziplinärer Ansatz quantifiziert das langfristige Verhalten anthropogener Schadstoffe in der Umwelt, indem Einzugsgebiete als biogeochemische Reaktoren betrachtet werde. CAMPOS trägt somit zum Fortschritt der Umweltwissenschaften bei und schafft die Grundlage für realistischere Projektionen der zukünftigen Boden- und Wasserqualität unter den Bedingungen des Klima- und Landnutzungswandels.
Die landschaftsweite Modellierung des reaktiven Stofftransports beinhaltet eine nichteindeutige Auswahl von Teilmodellen (konzeptionelle Unsicherheit). Die vorliegende Komplexität der Landschaft macht den Einsatz komplexer Modelle erforderlich, wobei eine zu große Komplexität problematisch ist: solche Modelle lassen sich an eine Vielzahl von Datensätzen anpassen, besitzen aber nur begrenzte Vorhersagekraft. Das Projekt wird die konzeptionelle Unsicherheit des genutzten Modells untersuchen und quantifizieren, und prüfen, ob das Modell zulässig im Sinne der verfügbaren Daten ist. Das Modell wird dann genutzt, um Monitoringstrategien und die damit verbundene Modellierungs- und Feldaktivitäten des gesamten Konsortiums zu optimieren.
Der Süßwassereintrag in den Arktischen Ozean stellt einen wichtigen Antriebsmechanismus für regionale Meeresspiegeldynamik in der Arktis dar. Salzarmes Oberflächenwasser erzeugt und unterhält eine starke Schichtung im Arktischen Ozean. Diese Halokline schirmt größtenteils das kalte polare Oberflächenwasser und das Meereis von wärmerem Tiefenwasser atlantischen Ursprungs ab und verhindert so vertikale Wärmeflüsse. Veränderungen des Süßwassergehalts werden wahrscheinlich den regionalen Meeresspiegel direkt beeinflussen, aber ebenso wird eine modifizierte Ozeandynamik durch Massentransporte innerhalb der Arktis den Meeresspiegel verändern. Das hydrologische Regime des kontinentalen Abflusses unterliegt Schwankungen. Leider sind kontinuierliche Aufzeichnungen von kontinentalem Abfluss in den Arktischen Ozean zu selten, um wichtige wissenschaftliche Fragen über das Langzeitverhalten und die Entwicklung von arktischem Meeresspiegel und Klima zu bearbeiten. Neben in-situ Beobachtungen und hydrologischen Modellen eröffnen Satellitengravimetrie (GRACE) und Satellitenaltimetrie neue Möglichkeiten, die Hydrologie von großen Einzugsgebieten zu beobachten. Dies geschieht, im dem man mit diesen Fernerkundungsmethoden die Größe von Wasserspeichern in den Einzugsgebieten und Pegelstände entlang von Flüssen misst, die dann auf verschieden Arten in Abfluss umgerechnet werden können. Für Meereis-Ozeanmodelle bedeutet die Seltenheit von Abflussinformationen in der Arktis, dass der Jahresgang des Abflusses als stationär angenommen wird. In unserem Projekt werden wir diese Annahme aufheben und ein Meereis-Ozeanmodell benutzen, um den Einfluss von zeitlich variablem Abfluss auf die arktische Ozeanzirkulation und das Süßwasserbudget zu untersuchen. Das Hauptziel der Projektes ist es, die Reaktion von Meeresspiegel und Hydrographie in der Arktis auf Veränderungen des hydrologischen Regimes über borealen Einzugsgebieten abzuschätzen und zu quantifizieren. Die Projektziele tragen zur Strategie des Schwerpunktprogramms 1889 bei, indem 1)die Datensätze und Zeitreihen von hydrologischen Parametern über borealen Einzugsgebieten durch den Einsatz von geodätischen satellitengestützten Fernerkundungsmethoden (zeitliche auflösenden Gravimetrie, Satellitenaltimetrie) verbessert werden und lange und hochauflösende Zeitserien für alle großen Einzugsgebiete, die in den Arktische Ozean entleeren, erstellt werden. 2) Sensitivität von Meereis- und Ozeandynamik auf Veränderungen des Süßwasserantriebs (u.a. Abfluss) analysiert wird. 3) Modellergebnisse über Veränderungen des kontinentalen Abflusses verglichen werden mit seit 1990 beobachteter Variabilität von flüssigen Süßwassergehalt (und damit verbundenen sterischen Meeresspiegeländerungen) im Arktischen Ozean und im Nordatlantik. Nicht nur dienen diese Vergleiche der Modellbewertung, sondern sie unterstützen auch die Interpretation relativ seltener ozeangraphischer in-situ Beobachtungen.
Schutz der Bevoelkerung vor Inkorporation von radioaktiven Stoffen mit der Nahrung; Feststellung der Kontamination der verschiedenen Glieder der Nahrungskette Boden - Bewuchs - Milch mit Radioisotopen, die durch Kernwaffen oder aus nuklearen Anlagen in die Umwelt gelangen.
In einem naturnahen Mischbestand werden an der forstlichen Versuchsstation Lyaly (Republik Komi) die Radialveränderungen der Baumschäfte von Fichten (Picea obovata), Kiefern (Pinus sylvestris), Aspen (Populus tremulus) und Birken (Betula spec.) zeitlich hochaufgelöst registriert. An einem Teilkollektiv der Untersuchungsbäume wird zusätzlich im 5-Minuten Takt die elektrische Leitfähigkeit des Stammes registriert. Gleichzeitig werden die Lufttemperatur, die Luftfeuchte sowie die Bodenfeuchte gemessen. Am Untersuchungsstandort werden mit einem Magnetometer Schwankungen des Erdmagnetfeldes in den drei Raumrichtungen registriert. Aus den Analysen werden Informationen über die Bedeutung verschiedener Standorts- und Umweltfaktoren auf das kurz-, mittel- und langfristige Wuchsverhalten von Bäumen erwartet.
Für das Gebäude ist ein innovatives Heiz- und Kühlsystem vorgesehen, welches drei verschiedene Methoden des Heizen und Kühlens für Niedrigstenergiehäuser unter Berücksichtigung der thermischen Gebäudespeichermasse vorsieht. Zum Zwecke einer langjährigen experimentellen Forschungsarbeit werden die Bodenplatten der Gebäude mit Fundamentspeichern ausgestattet. Die Speicher sollen zur Zwischenlagerung von Heiz- oder Kühlenergie für die Gebäude verwendet werden. Die Gebäude werden über eine Wärmepumpenanlage in Verbindung mit Temperierungssystemen betrieben. Die Gebäude werden mit unterschiedlichen Temperierungssystemen ausgestattet. Es werden sowohl Bauteilaktivierungen, Deckensegel als auch luftgeführte Systeme untergebracht. Ein Vergleich der unterschiedlichen Konzeptionen bei Niedrigstenergiebauweise wird dadurch ermöglicht. Das Langzeitverhalten der Fundamentspeicher kann über einzubauende Temperatursonden im Erdreich und in den Bodenplatten beobachtet werden. Vorgesehen ist ferner, mit Grabenkollektoren und Erdsonden später die oberflächennahe Geothermie als Wärmesenke- bzw. Wärmequelle zu nutzen. So kann das Gebäude bei geringstem Energieaufwand geheizt und in den Sommermonaten teilgekühlt werden. Die Meßergebnisse werden den Kooperationspartnern und Sponsoren für die Entwicklung eigener weiterführender Anlagensysteme zur Verfügung gestellt.
Ziel ist die Erfassung des Wasserhaushalts und der Stoffdynamik heterogener urbaner Standorte. Kernpunkt ist dabei die Kombination mit den geophysikalischen Messungen zur räumlichen Flächenvariabilität und Wasserhaushalt in Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt GEO. Feldversuche mit Tracern und Infiltrationsexperimente sind zur inversen Bestimmung von Transportparametern sowie zur Dektierung von hydrophilen und -phoben Bodenbereichen geplant. Laborexperimente dienen zur Bestimmung der räumlichen Verteilung der hydraulischen Funktionen, der Desorptionscharakteristiken sowie der wassergehalts- und temperaturabhängigen CO2-Freisetzung. Die Experimente werden vertieft mit bodenchemischen und biologischen Detailuntersuchungen der anderen Teilprojekte. In der ersten Projektphase steht die bodenphysikalische und -chemische Standortcharakterisierung, der Aufbau und die Betreuung von Meßfeldern. Die Versuche werden auf drei Standorten durchgeführt: Einem Transekt von einer stark befahrenen Straße in eine Parkfläche, einer teilversiegelten Fläche sowie einer ehemaligen Rieselfeldfläche. Zusammen mit den Laboruntersuchungen stehen Grundlagenprozesse zum bodenphysikalischen Verhalten (ungesättigte Wasserleitfähigkeit, Hydrophobizität) und zu den -chemischen Eigenschaften (Sorption-Desorption, CO2-Freisetzung) im Mittelpunkt. Darauf aufbauend sollen in der nächsten Projektphase numerische Modelle weiterentwickelt werden, um in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung das langfristige Verhalten des Wasser- und der Stoffhaushalts für unterschiedliche urbane Standortbedingungen zu berechnen.
Klimawandel und das Risiko für UV -bedingte Erkrankungen In den letzten Jahrzehnten haben sich die durch UV -Strahlung verursachten Hautkrebserkrankungsfälle stetig erhöht. Derzeit erkranken laut Statistik jährlich über 300.000 Menschen an Hautkrebs und über 4000 Menschen versterben jährlich daran. In Bezug auf die klimawandelbedingte Temperaturerhöhung ergaben wissenschaftliche Modellrechnungen, dass ein globaler Anstieg der Umgebungstemperatur um 2 °C und die damit einhergehenden Klimaveränderungen, die regional große Hitze und Hitzewellen zur Folge haben können, die Hautkrebsinzidenz bis 2050 um 11 Prozent erhöhen könnte. Auswirkungen des Klimawandels auf nicht-übertragbare Erkrankungen durch veränderte UV-Strahlung, Dr. Baldermann et al. im Sachstandsbericht 2023 des RKI (Klicken auf das Bild führt zum Artikel) Quelle: Robert Koch Institut UV -Strahlung ist Ursache für sofortige und langfristige Wirkungen an Haut und Augen. Sie ist Hauptursache für Hautkrebs , die weltweit häufigste Krebserkrankung hellhäutiger Menschen und, neben Krebserkrankungen an den Augen und der UV -bedingten Linsentrübung ( Katarakt , Grauer Star), die belastendste Folge übermäßiger UV -Strahlungsbelastungen. Natürliche und künstlich erzeugte UV -Strahlung ist von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (International Agency for Research on Cancer, IARC ) in die höchste Risikogruppe I als "krebserregend für den Menschen" eingestuft. Risiko Hautkrebs In den letzten Jahrzehnten haben sich die durch UV -Strahlung verursachten Hautkrebserkrankungsfälle stetig erhöht. Die Inzidenz, also die Zahl der Neuerkrankungen, die in einem Jahr pro 100.000 Menschen auftreten, hat sich laut der onkologischen S3-Leitlinie "Prävention von Hautkrebs" für den hellen Hautkrebs in Deutschland in den letzten 30 Jahren vervier- (Männer) bis verfünffacht (Frauen). Laut dem Robert-Koch-Institut hat sich die Inzidenz für das maligne Melanom seit den 1970-er Jahren etwa vervierfacht. Derzeit erkranken entsprechend den Hochrechnungen aus den Daten des Hautkrebsregisters Schleswig- Holstein, die im Gegensatz zu den Daten des Robert Koch-Instituts auch in-situ Melanome und in-situ Plattenepithelkarzinom beinhalten, über 300.000 Menschen pro Jahr neu an Hautkrebs und über 4000 versterben jährlich daran. Sowohl in Bezug auf die Krankenhausbehandlungen als auch in Bezug auf die Sterbefälle stellt das Statistische Bundesamt einen erheblichen Anstieg im Zeitraum von 20 Jahren fest. Aufgrund der Einflüsse des Klimawandels auf die stratosphärische Ozonschicht, auf die Temperatur und auf das Verhalten der Menschen droht sich diese Situation zu verschärfen - nicht nur für den durch UV -Strahlung ausgelösten Hautkrebs, sondern für alle akuten und langfristigen gesundheitlichen Folgen der UV -Strahlung. Wissenschaftliche Abschätzungen weisen aus, dass sich die Hautkrebserkrankungsrate (Inzidenz) mit Abbau der stratosphärischen Ozonschicht um 1 Prozent und daraus folgender Zunahme der UV -Strahlung erhöhen könnte: für den schwarzen Hautkrebs (malignes Melanom) um ein bis zwei Prozent, für das Plattenepithelkarzinom um drei bis 4,6 Prozent und für das Basalzellkarzinom um 2,7 Prozent. Abschätzungen, die von der vollständigen Einhaltung des Montrealer Protokolls (Verbot ozonabbauender Substanzen) ausgehen und den Hauttyp berücksichtigen, ergaben, dass im Mittelmeerraum aufgrund des stratosphärischen Ozonverlusts bis zum Ende des 21. Jahrhunderts mit 90 bis 100 und für Westeuropa mit 30 bis 40 zusätzlichen Hautkrebsfällen (alle UV -bedingten Hautkrebsarten) pro Million Einwohner und Jahr zu rechnen ist. Das wären in Deutschland bei einer Einwohnerzahl von rund 83 Millionen etwa 2.500 bis 3.300 zusätzliche Hautkrebsfälle pro Jahr. Quelle: Christoph Burgstedt/stock.adobe.com In Bezug auf die klimawandelbedingte Temperaturerhöhung ergaben wissenschaftliche Modellrechnungen, dass ein globaler Anstieg der Umgebungstemperatur um 2 °C und die damit einhergehenden Klimaveränderungen, die regional große Hitze und Hitzewellen zur Folge haben können, die Hautkrebsinzidenz bis 2050 um 11 Prozent erhöhen könnte. Studien auf Zellebene unterstützen diese Schätzung. Sie zeigen: Hitze beziehungsweise Hitzestress in Zellen, die mit UV -B-Strahlung bestrahlt worden waren, hemmt den programmierten Zelltod von UV -geschädigten Zellen auf unterschiedliche Weise, so dass diese Zellen länger überleben und damit mehr Zellen in der Haut verbleiben, die zu Hautkrebszellen entarten können. Risikosteigerung durch falsches Verhalten Neben den messbaren Veränderungen der UV -Bestrahlungsstärke aufgrund Ozonverlusten und erhöhter Anzahl an Sonnenstunden, ist ein bedeutender Risikofaktor für klimawandelbedingt ansteigende UV -bedingte Erkrankungen das sogenannte " UV -Expositionsmuster" - also wie lange und auf welche Weise Personen sich wie viel UV -Strahlung aussetzen. Personen, die viel Zeit in der Sonne verbringen, haben ein erhöhtes Hautkrebsrisiko, zum Beispiel im Freien arbeitende Personen. Sonnenbrände in jedem Alter, die nach zu langen beziehungsweise zu intensiven UV-Bestrahlungen auftreten, erhöhen das Risiko für schwarzen Hautkrebs um rund das Zweifache – in der Kindheit um das Zwei- bis Dreifache. Da bereits heute UV -bedingte Erkrankungen, insbesondere UV -bedingte Krebserkrankungen, das Wohl jedes Einzelnen und - aufgrund stetig steigender Kosten - das Gesundheitswesen insgesamt nachhaltig belasten, ist einer Verschlechterung dieser Situation aufgrund des Klimawandels entschieden entgegen zu treten. Dies gelingt mit Hilfe wirkungsvoller Vorbeugemaßnahmen (Präventionsmaßnahmen). Präventionsmaßnahmen zur Vorbeugung UV - und auch hitzebedingter Erkrankungen sollen darum integraler Bestandteil der Anpassungsstrategien an die gesundheitlichen Folgen des Klimawandels sein. Dies wird auch mit hoher Priorität in der onkologischen S3-Leitlinie "Prävention von Hautkrebs" empfohlen. Stand: 04.08.2026
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1115 |
| Europa | 1 |
| Kommune | 10 |
| Land | 56 |
| Weitere | 3 |
| Wirtschaft | 8 |
| Wissenschaft | 367 |
| Zivilgesellschaft | 35 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 53 |
| Förderprogramm | 1051 |
| Text | 19 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 76 |
| Offen | 1051 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1104 |
| Englisch | 83 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 1 |
| Dokument | 33 |
| Keine | 530 |
| Webseite | 578 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 831 |
| Lebewesen und Lebensräume | 832 |
| Luft | 698 |
| Mensch und Umwelt | 1126 |
| Wasser | 667 |
| Weitere | 1127 |