Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VisDat geodatentechnologie GmbH durchgeführt. Als Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen der UN entwickelt MedWater Managementwerkzeuge zur Verbesserung der Wassernutzungseffizienz unter Berücksichtigung des Erhalts vorhandener Wasserressourcen und Ökosystemleistungen mit dem Ziel der optimierten Bewirtschaftung knapper Grundwasserressourcen in vulnerablen Festgesteinsgrundwasserleitern unter mediterranen Klimabedingungen. Zentrale Komponenten dieser Werkzeuge sind Prognosemodelle (hydrol.-hydrogeol. Modelle, SWAT Modelle), die das Verhalten hoch dynamischer Bedarf-Ressourcensysteme abbilden. Über Szenarienanalysen werden die Auswirkungen externer Faktoren (z.B. Landnutzung, Klimaänderung) auf Wasserressourcen und Ökosystemleistungen quantifiziert. Über ein global parametrisiertes SWAT wird der Wasserfußabdruck für den Import und Export von Lebensmitteln bestimmt, um die Interaktion der Wassernutzung im Untersuchungsgebiet mit den globalen Wasserressourcen und Ökosystemleistungen herzustellen. Mittels multikriterieller Optimierung werden pareto-optimale Lösungen identifiziert und Entwicklungsszenarien abgeleitet. Anhand einer Bewertungsmatrix, die Einzugsgebietstyp, Böden, Niederschlagsverteilungsmuster gruppiert, werden die Ergebnisse mittels Fernerkundungsdaten auf den globalen Maßstab übertragen. Die Ergebnisse münden in ein webbasiertes 'real-time data based' Decision-Support-System (DSS)', welches durch die Integration von Echtzeitdaten wie z.B. der Bodenfeuchte system-aktuelle Bewirtschaftungsvorschläge liefert.
Das Projekt "Sub project: Marine Isotope Stage 11 in the eastern Mediterranean Sea: Nearest analog to the present day?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Marine isotopic Stage 11 (MIS11), some 400,000 years ago, provides the closest analog to the Holocene in terms of the configuration of the Earth s orbit around the Sun and the resulting strength and variability of solar insolation. Understanding the climate of MIS11 will thus aid in assessment of human impact on global climate and of the future of the present warm period. The Mediterranean acts as an amplifier of climate signals, responding to forcing from both the North, via the North Atlantic Oscillation and from the South, through shifts of the Intertropical Convergence Zone. This unique potential of the region to record different facets of MIS11 climate has never been explored. In this project, we will generate the first high-resolution multi-proxy records from eastern Mediterranean OOP cores, reconstructing the hydrography, climate and ecosystems of the region across the MIS11. We specifically aim to study the pattern of climate fluctuation during MIS11 as an analog of what might have been expected during the Holocene (MIS1) without human overprint. We will also determine when and how this Holocene-like interglacial ended and whether the plunge into a new ice age could have been predicted from precursor signals or events. Our results will help in evaluating scenarios of future climate change in this densely populated region, with obvious benefits to society in Mediterranean countries.
Das Projekt "Sub project: PRecipitation In past Millennia in Europe - Extension - back to Roman times" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Geographie durchgeführt. PRIME-2 will study the climate and the hydrological cycle in Europe and the Mediterranean area over the last 2,000 years, by combining information from low and high resolution terrestrial and marine proxy data. We will apply novel sophisticated statistical methods (Bayesian Hierarchical Modeling) and high-resolution climate modeling to reconstruct spatial fields of temperature and precipitation with associated uncertainties. Emphasis will be placed on the estimations of the amplitudes of natural climate variations at different temporal and spatial scales, ranging from regional to continental, and on the estimation of the influence of large-scale temperatures and external forcings on the European/Mediterranean hydrological regimes. We will also focus on the climate transitions between natural warm and cold / wet and dry periods from present back to Roman times and study the potential implications for past societies. The influence of external forcing factors such as orbital, solar and land use changes on the hydrological cycle will be disentangled by conducting a series of regional climate simulations with different forcing configurations for specific periods. These will also be used as a test bed to check the robustness of the statistical methods applied to reconstruct temperature and precipitation.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Bernd Pfützner - Büro für Angewandte Hydrologie durchgeführt. Dieser Teilprojektantrag ist Teil des Verbundprojektes MedWater, das sich mit der Entwicklung von Methoden zur Optimierung der 'real-time' Bewirtschaftung knapper Grundwasserressourcen in Festgesteinsgrundwasserleitern unter Berücksichtigung kurz- und langfristiger natürlicher und sozioökonomisch-technologischer Einflussfaktoren. Das Verbundvorhaben soll im Rahmen des BMBF Forschungsprograms 'Globale Ressource Wasser' (GROW) einen Beitrag zur Umsetzung der SDGs der UN, Forschungs- und Entwicklungsarbeiten liefern. Es hat zum Ziel eine verbesserte Bewirtschaftung der global verfügbaren Wasserressourcen. Dieses Teilprojekt beschäftigt sich mit der Optimierung verschiedener Bewirtschaftungsziele der verfügbaren Wasserressourcen unter Berücksichtigung des Bedarfs von Mensch, Landwirtschaft und Ökosystem Das BAH bearbeitet das Arbeitspaket (WP) 5 federführend und leistet Beiträge zum Arbeitspaket 7. Ziele des WP sind eine (1) Mehrzieloptimierung der Bewirtschaftung knapper Grundwasserressourcen, (2) die Bestimmung von Entwicklungsszenarien und die (3) Erarbeitung einer Wissensdatenbank über Bewässerung. Für die Mehrzieloptimierung (1) werden evolutionäre Algorithmen und Übertragungsfunktionen genutzt. Die Übertragungsfunktionen fassen die Ergebnisse anderer WP zusammen. Mittels evolutionärer Algorithmen werden Pareto-Mengen für Zeitscheiben bestimmt. Hieraus lassen sich mithilfe Entscheidungshilfetechniken Lösungen unter Beachtung der unterschiedlichen Interessen der Stakeholder auswählen (2). Die Wissensdatenbank (3) wird aus einer Literaturrecherche zum Stand der Bewässerung erstellt und fließt, wie auch die Ergebnisse aus (1) und (2) in das Entscheidungshilfesystem (WP 7) integriert.
Das Projekt "Wettbewerb Zukunftsstadt 2030+ Konstanz - Konstanzer schaffen Klima - Im Rahmen des Handlungsprogramms Wohnen am Beispiel von neuen Stadtquartieren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Konstanz, Stadtverwaltung durchgeführt. Mediterranes Klima, vielfältiges Freizeitangebot, renommierte Wissenschaftseinrichtungen, prosperierende Wirtschaft: Es gibt viele Gründe, warum Konstanz am Bodensee seit Jahren wächst. Lebten im Jahr 1950 noch rund 42.000 Menschen in der Universitätsstadt, hat sich ihre Einwohnerzahl mit derzeit rund 80.000 Bürgerinnen und Bürgern seither fast verdoppelt. Doch mit dem Wachstum der Stadt gehen Herausforderungen einher: Wie etwa kann Konstanz ausreichend bezahlbaren Wohnraum für alle schaffen? Wie können trotz Bevölkerungswachstums eine nachhaltige Energieversorgung und Mobilität sichergestellt werden? Und wie erhält Konstanz seine hohe Aufenthaltsqualität - für Einwohnerinnen und Einwohner, für Touristen, für Jung und Alt, für Menschen unterschiedlichster sozialer Schichten? Quartiere von morgen: Für die vielfältigen Themenbereiche und Zielkonflikte soll ein Prozess entwickelt werden, der auf weitere Quartiere übertragbar und modular aufgebaut ist. Im Bürgerbeteiligungsprozess entstehen sozial und funktional gemischte, ressourcen- und mobilitätseffiziente, klimafreundliche, kindgerechte, finanzierbare und flexible Quartiere. Die neuen Stadtteile sollen im Stadtgebiet vernetzt sein und auch zur Weiterentwicklung der benachbarten Stadtteile beitragen. Bürgerbeteiligung bei der Entwicklung neuer Quartiere: Zwei Workshops werden dafür in der ersten Phase des Wettbewerbs 'Zukunftsstadt' ins Leben gerufen. In Workshop 1 'Zukunft entwickeln' erarbeiten Bürgerinnen und Bürger, Unternehmen, Verbände, Politik und Verwaltung gemeinsam mit wissenschaftlichen Partnern eine Vision 2030+ für neue und zukunftsfähige Quartiere. 75 Prozent der Teilnehmer sind Bürger, 25 Prozent kommen aus Politik, Verwaltung und Wissenschaft. In Workshop 2 'Zukunft organisieren' entwickeln Politik, Verwaltung und Wissenschaft Entscheidungs- und Arbeitsstrukturen für die Verteilung der Aufgaben und Verantwortungsbereiche im weiteren Prozess. Als wissenschaftliche Partner stehen der Stadt Konstanz neben der translake GmbH engagierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beider Konstanzer Hochschulen zur Seite. 'Wie wollen wir im neuen Stadtteil im Jahr 2030 wohnen und leben?' Dieser Frage soll am Ende eine konkrete Vision folgen, die in 'Bürgerwerkstätten mit Spitzenforschung' in Phase 2 weiterentwickelt wird.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Geographisches Institut - Geoökologie, Lehrstuhl Ecological Services, Professur für Ökologische Dienstleistungen durchgeführt. Auswirkung von Wassernutzung auf Ökosystemleistungen: Vergleich der Nutzung nationaler Wasserressourcen mit virtuellem Wasserhandel. Als Beitrag zur Nachhaltigkeit entwickelt MedWater Managementwerkzeuge zur Verbesserung der Wassernutzungseffizienz unter Berücksichtigung des Erhalts vorhandener Wasserressourcen und Ökosystemleistungen. Zentrale Komponenten dieser Werkzeuge sind Prognosemodelle (hydrol.-hydrogeol. Modelle, SWAT Modelle), die das Verhalten hoch dynamischer Bedarf-Ressourcensysteme abbilden. Der Beitrag der Universität Bayreuth ist zum einen über Szenarienanalysen die Auswirkungen externer Faktoren (z.B. Landnutzung, Klimaänderung) auf Wasserressourcen und Ökosystemleistungen zu quantifizieren. Anderseits soll über ein interregional parametrisiertes SWAT der Wasserfußabdruck für den Import/Export von Lebensmitteln bestimmt werden, um die Interaktion der Wassernutzung im Untersuchungsgebiet mit den globalen Wasserressourcen und Ökosystemleistungen herzustellen. Beide Ergebnisse dieses Teilprojektes sind Grundlage für die Ableitung von Optimierungspotentialen im Gesamtprojekt.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Geographie und Geologie, Lehrstuhl für Fernerkundung durchgeführt. Als Beitrag zu den UN-Nachhaltigkeitszielen entwickelt MedWater Managementwerkzeuge zur Verbesserung der Wassernutzungseffizienz unter Berücksichtigung des Erhalts vorhandener Wasserressourcen und Ökosystemleistungen mit dem Ziel der optimierten Bewirtschaftung knapper Grundwasserressourcen in vulnerablen Festgesteinsgrundwasserleitern unter mediterranen Klimabedingungen. Zentrale Komponenten dieser Werkzeuge sind Prognosemodelle (hydrol.-hydrogeol. Modelle, SWAT Modelle), die das Verhalten hoch-dynamischer Bedarf-Ressourcensysteme abbilden. Über Szenarienanalysen werden die Auswirkungen externer Faktoren (z.B. Landnutzung, Klimaänderung) auf Wasserressourcen und Ökosystemleistungen quantifiziert. Über ein global parametrisiertes SWAT wird der Wasserfußabdruck (Import und Export) bestimmt, um die Interaktion der Wassernutzung im Untersuchungsgebiet mit den globalen Wasserressourcen und Ökosystemleistungen herzustellen. Mittels multikriterieller Optimierung werden pareto-optimale Lösungen identifiziert und Entwicklungsszenarien abgeleitet. Anhand einer Bewertungsmatrix, die Einzugsgebietstyp, Böden und Niederschlagsverteilungsmuster gruppiert, werden die Ergebnisse mittels Fernerkundungsdaten (insb. oberflächennahe Bodenfeuchteinformationen aus Radarfernerkundungsdaten) auf den globalen Maßstab übertragen. Die Ergebnisse münden in ein webbasiertes 'real-time data based' Decision-Support-System (DSS)', welches durch die Integration von near-real-time-Daten wie der Bodenfeuchte system-aktuelle Bewirtschaftungsvorschläge liefert. Der Lehrstuhl für Fernerkundung der Universität Würzburg bearbeitet das Teilprojekt 4 (TP4) zum Einsatz von Fernerkundungsmethoden zur räumlich-zeitlich differenzierten Abschätzung des Wassergehalts an der Bodenoberfläche und der Landnutzung. TP4 ist in die Arbeitspakete (AP) 2, 6 und 7 der Vorhabensbeschreibung eingebunden. Konkret sind dies die Mitarbeit am Grundwasser- und Bodenmodell (AP2.1), die Kopplung Grundwasser-Bodenmodell mit Fernerkundungsdaten (AP2.2) sowie die Entwicklung eines SWAT Modells (AP2.3). Im WP6 sind es die Verifikation der Transferstandorte (AP6.1) und die Aufstellung der Bewertungsmatrix (AP6.2). Außerdem wird an der Entwicklung des DSS mitgearbeitet (AP7.1).
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Hydrogeologie durchgeführt. Als Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen der UN entwickelt MedWater Managementwerkzeuge zur Verbesserung der Wassernutzungseffizienz unter Berücksichtigung des Erhalts vorhandener Wasserressourcen und Ökosystemleistungen mit dem Ziel der optimierten Bewirtschaftung knapper Grundwasserressourcen in vulnerablen Festgesteinsgrundwasserleitern unter mediterranen Klimabedingungen. Zentrale Komponenten dieser Werkzeuge sind Prognosemodelle (hydrol.-hydrogeol. Modelle, SWAT Modelle), die das Verhalten hoch dynamischer Bedarf-Ressourcensysteme abbilden. Über Szenarienanalysen werden die Auswirkungen externer Faktoren (z.B. Landnutzung, Klimaänderung) auf Wasserressourcen und Ökosystemleistungen quantifiziert. Über ein global parametrisiertes SWAT wird der Wasserfußabdruck für den Import und Export von Lebensmitteln bestimmt, um die Interaktion der Wassernutzung im Untersuchungsgebiet mit den globalen Wasserressourcen und Ökosystemleistungen herzustellen. Mittels multikriterieller Optimierung werden pareto-optimale Lösungen identifiziert und Entwicklungsszenarien abgeleitet. Anhand einer Bewertungsmatrix, die Einzugsgebietstyp, Böden, Niederschlagsverteilungsmuster gruppiert, werden die Ergebnisse mittels Fernerkundungsdaten auf den globalen Maßstab übertragen. Die Ergebnisse münden in ein webbasiertes 'real-time data based' Decision-Support-System (DSS)', welches durch die Integration von Echtzeitdaten wie z.B. der Bodenfeuchte system-aktuelle Bewirtschaftungsvorschläge liefert.
Das Projekt "Paleoklima Rotes Meer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist die paläoklimatische Rekonstruktion für die Region des nördlichen Roten Meeres und des Golfes von Aqaba. Das Rote Meer ist ein vom Weltozean weitgehend abgeschlossenes wüstenumgebenes Becken, das im Laufe des Spätquartärs extremen ozeanographischen Schwankungen unterworfen war. Die besondere Lage des Roten Meeres macht es möglich die Fernwirkung des nordatlantischen/mediterranen Klimasystems auf Zeitskalen von Jahrhunderten bis Jahrtausenden zu untersuchen. Ebenfalls hervorragend geeignet sind die Archive des Roten Meeres zur Rekonstruktion der spätquartären eustatischen Meeresspiegelschwankungen.
Das Projekt "Teilprojekt: Das Paläoklima im östlichen Mittelmeerraum - Levante: Paläohydrologie und extreme Flut Ereignisse abgeleitet aus dem langen ICDP Totes Meer Kern (PALEX-II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Hydrometeorologische Extremereignisse und vor allem Hochwasser stellen eine besondere Bedrohung dar. Deshalb ist es eine vorrangige Herausforderung für die Wissenschaft die Ursachen und Wirkungsweisen von extremen Hochwässern zu untersuchen, um Häufigkeiten und Stärken einschließlich der Auswirkungen auf die regionale Umwelt besser abschätzen zu können. Eine besonders sensitive Region in Bezug sowohl auf die Umweltbedingungen als auf die politische Situation ist die Region des Toten Meeres im Nahen Osten. Es wird erwartet, dass der anhaltende globale Wandel die Umweltprobleme und speziell hydrologische Prozesse in diesem Raum weiter verstärken wird. Deshalb stellt diese Region eine besonders interessante Herausforderung für die geo- und umweltwissenschaftliche Forschung dar. Das Projekt PALEX (Paleohydrology and Extreme Floods from the Dead Sea ICDP sediment core) zielt deshalb speziell darauf ab, in einer gemeinsamen Anstrengung israelischer, palästinensischer und deutscher Wissenschaftler im Rahmen des trilateralen Forschungsprogramms der DFG extreme hydrometeorologische Ereignisse umfassend zu untersuchen. Wir haben dazu einen neuen Ansatz entwickelt, in dem wir die genaue Beobachtung rezenter Sturzfluten mit neuesten Messverfahren mit präzisen und zeitlich hochauflösenden Rekonstruktionen mehrtausendjähriger Hochwasserzeitreihen anhand des langen Sedimentkerns aus dem Toten Meer kombinieren. Dieser Sedimentkern wurde im Rahmen des ICDP-Programms aus dem tiefen Becken des Toten erbohrt und ist ein einzigartiges Geoarchiv hydrologischer und klimatischer Veränderungen der letzten 200 000 Jahre. Anhand des verbesserten Prozessverständnisses der meteorologischen Ursachen von Sturzfluten und ihren Auswirkungen auf Erosion und Sedimenttransport und -ablagerung durch unser paralleles Monitoringprogramm verbessern wir die Interpretation dieses einzigartigen Sedimentprofils. Damit wird es möglich, kurzfristige, durch Sturzfluten ausgelöste Sedimentationsereignisse als Proxies für Hochwasser in der Vergangenheit zu nutzen. Mit diesem Ansatz werden wir die Zusammenhänge im Auftreten und der Dynamik von Sturzfluten mit Klimaveränderungen untersuchen, und wollen im Besonderen die Hypothese einer Zunahme von extremen Hochwassern in einem wärmeren Klima testen. Über die rein wissenschaftlichen Ziele hinaus unternimmt PALEX besondere Anstrengungen in der Ausbildung und internationaler Kooperation im Nahen Osten, um zu einer friedlichen Zusammenarbeit zur Lösung gemeinsamer Probleme und zur Weiterentwicklung menschlicher und technischer Ressourcen beizutragen. Ein zentraler Teil des Projektkonzeptes ist daher die gemeinsame Ausbildung von jungen Wissenschaftlern aus Palästina, Israel und Deutschland. PALEX gibt mit einem persönlichen Mentoring-Konzept jungen Wissenschaftlern die Möglichkeit eng mit erfahren Wissenschaftlern aller Partnerinstitutionen zusammen zu arbeiten und damit ihre persönlichen Fähigkeiten weiter zu entwickeln.
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