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Charakterisierung von Schiffsemissionen und ihr Eintrag ins Meer

PlumeBaSe beschäftigt sich mit der detaillierten Analyse der Zusammensetzung organischer Aerosole, freigesetzt während der Verbrennung fossiler Treibstoffe durch Schiffe, und deren weiterem Weg in der marinen Umwelt. Durch die hochaufgelöste Beprobung der Aerosole und ihrer Transformationsprodukte vom Schiffsschornstein bis in die Ostsee wird eine Brücke zwischen Atmosphären- und Meeresforschung geschlagen. Der zunehmende globale Warentransport auf dem Wasserweg erhöht den Druck auf marine Ökosysteme. Große Schiffe emittieren, zusätzlich zu gasförmigen Schadstoffen, große Mengen an Partikeln reich an Spurenmetallen und organischen Schadstoffen zunächst in die Atmosphäre von wo aus die Schadstoffe ins Meer gelangen. Negative Auswirkungen saurer Oxide und organischer Schadstoffe sind bekannt, weniger hingegen wurde bisher die Deposition der Schiffsaerosole und deren Beitrag zur Meeresverschmutzung untersucht. Besonders lückenhaft ist das Verständnis für die Alterungsprozesse während des atmosphärischen Transports sowie in der Wassersäule, beispielweise durch UV-Strahlung oder reaktive Sauerstoffspezies, obwohl die Transformationsprodukte sehr unterschiedliche Auswirkungen auf Biota haben und die Molekülstruktur den weiteren Weg in der Umwelt maßgeblich beeinflussen können.Um diese Wissenslücken zu schließen, soll in PlumeBaSe durch eine vielschichtige Umweltbeprobung eine neuartige, umfassende Erhebung des Emissionstransports und der Aerosolalterung erreicht werden. Die Projektpartner des Leibniz Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), der Universität Rostock (UR) und der Karls-Universität Prag (CU) befassen sich mit den folgenden zentralen Hypothesen: (H1) Schiffsemissionen tragen signifikant zur Verschmutzung des Oberflächenwassers bei, der Eintrag ist besonders hoch entlang der Hauptschifffahrtsrouten. (H2) Während des atmosphärischen und marinen Transports ändern sich die physikalischen (Partikelgrößenverteilung) und chemischen (molekulare Profile) Eigenschaften der emittierten Aerosole, was ihren weiteren Weg in der Umwelt beeinflusst. (H3) Die Veränderungen auf molekularer Ebene können verfolgt und genutzt werden um Schadstoffeinträge über die Atmosphäre von den über Nassabscheider eingebrachte Verschmutzungen zu unterscheiden.Diese angestrebten Zielsetzungen werden in drei Arbeitspaketen adressiert via I. Zeitlich und räumlich hochaufgelöster Analyse von Partikelgrößenverteilungen direkt in den Abgasfahnen der Schiffe unter Nutzung eines unbemannten Luftschiffes, kombiniert mit hochsensitiven gerichteten und ungerichteten chemischen Analysen der II. atmosphärischen Schadstoffe in Partikeln unterschiedlicher Größe, sowie der III. Schadstoffe im Meerwasser. Die Ostsee stellt durch die hohe Schiffsverkehrsdichte, gute Erreichbarkeit und Regulation der Schiffsemissionen ein ideales Untersuchungsgebiet dar, welches sich auch als Modellsystem für die Beeinflussung küstennaher Ozeane durch Schiffsverkehr weltweit eignet.

Planktondynamik im oligotrophen Ozean: Verbindungen zwischen dem mikrobiellen Nahrungsgewebe und höheren trophischen Ebenen im ultraoligotrophen Golf von Aqaba

Nährstoffarme Bereiche bilden die große Mehrheit des Ozeans, aber das Schicksal der dominierenden kleinen Autotrophen in diesen Bereichen ist wenig erforscht und noch weniger verstanden. Formen kleiner als 5 mym machen die große Mehrheit der Autotrophen in nährstoffarmen Systemen aus, und Protisten sind vermutlich die Haupträuber dieser Fraktion, aber besonders im Meer ist diese Verbindung wenig erforscht. Offene, grundlegende Fragen sind: Wie viel, und mit welcher Effizienz fließt Primärproduktion der kleinen Autotrophen in höhere trophische Ebenen? Sind kleine Ciliaten im Meer genauso wichtige Konsumenten kleiner Autotropher wie im Süßwasser oder sind heterotrophe Nanoflagellaten (HNF) die Haupträuber? Sind Synechococcus und Prochlorococcus, die beiden wichtigsten Vertreter der kleinen Autotrophen, in gleichem Masse frassempfindlich? Wie wichtig ist Nährstoff-Recycling durch Protisten, um Primärproduktion zu erhalten? Das vorgeschlagene Projekt wird im Golf von Aqaba stattfinden, einem oligroptrophen Tiefseesystem nicht weit vom Labor entfernt und deshalb logistisch für experimentelle Arbeit optimal geeignet. Das Projekt ist als Zusammenarbeit mit Prof. Anton Post, Eilat, Israel geplant. Experimente werden in Jahreszeiten durchgeführt, in denen unterschiedliche Autotrophe dominieren. Dabei werden Interaktionen zwischen gesamten trophischen Ebenen innerhalb der Planktongemeinschaft aber auch zwischen Arbeiten berücksichtigt, um allgemeine Vorhersagen für oligotrophe Systeme zu machen.

PANGAEA

PANGAEA - Data Publisher for Earth & Environmental Sciences has an almost 30-year history as an open-access library for archiving, publishing, and disseminating georeferenced data from the Earth, environmental, and biodiversity sciences. Originally evolving from a database for sediment cores, it is operated as a joint facility of the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) and the Center for Marine Environmental Sciences (MARUM) at the University of Bremen. PANGAEA holds a mandate from the World Meteorological Organization (WMO) and is accredited as a World Radiation Monitoring Center (WRMC). It was further accredited as a World Data Center by the International Council for Science (ICS) in 2001 and has been certified with the Core Trust Seal since 2019. The successful cooperation between PANGAEA and the publishing industry along with the correspondent technical implementation enables the cross-referencing of scientific publications and datasets archived as supplements to these publications. PANGAEA is the recommended data repository of numerous international scientific journals.

Marine Data Portal

The Marine Data Portal is a product of the “Underway”- Data initiative of the German Marine Research Alliance (Deutsche Allianz Meeresforschung - DAM) and is supported by the marine science centers AWI, GEOMAR and Hereon of the Helmholtz Association. This initiative aims to improve and standardize the systematic data collection and data evaluation for expeditions with German research vessels and marine observation. It supports scientists in their data management duties and fosters (data) science through FAIR and open access to marine research data. AWI, GEOMAR and Hereon develop this marine data hub (Marehub) to build a decentralized data infrastructure for processing, long-term archiving and dissemination of marine observation and model data and data products. The Marine Data Portal provides user-friendly, centralized access to marine research data, reports and publications from a wide range of data repositories and libraries in the context of German marine research and its international collaboration. The Marine Data Portal is developed by scientists for scientists in order to facilitate Findability and Access of marine research data for Reuse. It supports machine-readable and data driven science. Please note that the quality of the data may vary depending on the purpose for which it was originally collected.

Multibeam bathymetry processed data (Kongsberg EM 2040 working area dataset) of RV ALKOR during cruise AL628, east of Little Belt, Baltic Sea

Multibeam bathymetry processed data (EM 2040 multibeam echosounder) of RV ALKOR during cruise AL628 in the Baltic Sea. The raw data (.kmall) were processed using QPS Qimera software (v 2.6), based on the following workflow: 0.Raw data > 1.Apply correct Sound Velocity Profiles -> 2.Create dynamic surface (shallow Mode) -> 3.Apply Spline Filter (Medium/Strong) > 4. Finalize with manual 2D and 3D editing, -> 5.Export in GeoTIFF format and projected in the UTM32N coordinate system (EPSG:32632). The produced rasters are named AL628_EM2040_'working area'_'resolution in cm'. The bathymetry dataset here is gridded at 0.25 m and 0.50 m resolution. The data products were created in the context of the DAM (German Marine Research Alliance), CONMAR research project.

Multibeam bathymetry processed data (Kongsberg EM 2040 working area dataset) of RV ALKOR during cruise AL628, southeast of Bornholm, Baltic Sea

Multibeam bathymetry processed data (EM 2040 multibeam echosounder) of RV ALKOR during cruise AL628 in the Baltic Sea. The raw data (.kmall) were processed using QPS Qimera software (v 2.6), based on the following workflow: 0.Raw data > 1.Apply correct Sound Velocity Profiles -> 2.Create dynamic surface (shallow Mode) -> 3.Apply Spline Filter (Medium/Strong) > 4. Finalize with manual 2D and 3D editing, -> 5.Export in GeoTIFF format and projected in the UTM33N coordinate system (EPSG:32633). The produced rasters are named AL628_EM2040_'working area'_'resolution in cm' and AL628_EM2040_'working area'_'resolution in m'. The bathymetry dataset here is gridded at 0.75 m and 1 m resolution. The data products were created in the context of the DAM (German Marine Research Alliance), CONMAR research project.

Multibeam bathymetry processed data (Kongsberg EM 2040 working area dataset) of RV ALKOR during cruise AL628, southwest of Bornholm, Baltic Sea

Multibeam bathymetry processed data (EM 2040 multibeam echosounder) of RV ALKOR during cruise AL628 in the Baltic Sea. The raw data (.kmall) were processed using QPS Qimera software (v 2.6), based on the following workflow: 0.Raw data > 1.Apply correct Sound Velocity Profiles -> 2.Create dynamic surface (shallow Mode) -> 3.Apply Spline Filter (Medium/Strong) > 4. Finalize with manual 2D and 3D editing, -> 5.Export in GeoTIFF format and projected in the UTM33N coordinate system (EPSG:32633). The produced rasters are named AL628_EM2040_'working area'_'resolution in cm'. The bathymetry dataset here is gridded at 0.50 m and 0.75 m resolution. The data products were created in the context of the DAM (German Marine Research Alliance), CONMAR research project.

Multibeam bathymetry processed data (Kongsberg EM 2040 working area dataset) of RV ALKOR during cruise AL628, west of Little Belt, Baltic Sea

Multibeam bathymetry processed data (EM 2040 multibeam echosounder) of RV ALKOR during cruise AL628 in the Baltic Sea. The raw data (.kmall) were processed using QPS Qimera software (v 2.6), based on the following workflow: 0.Raw data > 1.Apply correct Sound Velocity Profiles -> 2.Create dynamic surface (shallow Mode) -> 3.Apply Spline Filter (Medium/Strong) > 4. Finalize with manual 2D and 3D editing, -> 5.Export in GeoTIFF format and projected in the UTM32N coordinate system (EPSG:32632). The produced rasters are named AL628_EM2040_'working area'_'resolution in cm'. The bathymetry dataset here is gridded at 0.25 m and 0.50 m resolution. The data products were created in the context of the DAM (German Marine Research Alliance), CONMAR research project.

FZT 15: Der Ozean im Erdsystem; Ocean Margins - Research Topics in Marine Geosciences for the 21st Century, Sub project: Infrastructure, Support and Central Management

The research centre 'Ocean Margins' at the University of Bremen was established in July 2001 to geoscientifically investigate the transitional zones between the oceans and the continents. The work of the research centre is a cooperative effort, with expertise provided by the geosciences department and other departments of the university, as well as by MARUM (Center for Marine Environmental Sciences), the Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, the Max Planck Institute for Marine Microbiology, the Center for Marine Tropical Ecology, and the Senckenberg Research Institute in Wilhelmshaven. Funded by the DFG, the studies focus on four main research fields: Paleoenvironment, Biogeochemical processes, Sedimentation Processes, and Environmental Impact Research. The term 'Ocean Margin' encompasses the region from the coast, across the shelf and continental slope, to the foot of the slope. Over 60 percent of the world's population live in coastal regions. These people have a long history of exploitation of coastal waters, including the recovery of raw materials and food. Human activity has recently been expanding ever farther out into the ocean, where the ocean margins have become more attractive as centers for hydrocarbon exploration, industrial fishing, and other purposes. The research themes of the centre range from environmental changes in the Tertiary to the impact of recent coastal construction, and from microbial degradation in the sediment to large-scale sediment mass wasting along continental margins. New full professorships and junior professorships have been established within the framework of this research centre. In addition to the primary research activities, a research infrastructure will be made available to outside researchers. Graduate education and the public understanding of science also play an important role. In the course of the first two rounds of the Excellence Initiative, the Research Centre was promoted to that status of a cluster of excellence, which has increased the amount of funding it receives up to the average amount of 6.5 million per annum received by clusters of excellence.

Integrierte sozial-ökologische Netzwerkanalyse für die transdisziplinäre Entwicklung von Indikatoren und Handlungsempfehlungen zur Reduktion anthropogener Stressoren, Vorhaben: Gestaltung von integrativen Governance-Strukturen

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