Das Projekt "Limnologische Untersuchungen der Baggerseen Haltern Ost und Haltern West" wird/wurde gefördert durch: Quarzwerke Haltern GmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Wasserforschung GmbH.Veranlassung: Die Förderung von Kiesen und Sanden in Kiesgruben oder Baggerseen hat eine drastische Veränderung des Landschaftsbildes zur Folge. Die Ausbildung neuer Seen- und Freizeitgebiete wird hierbei im allgemeinen eher als positiver Effekt gewertet. Aufgrund des Förderbetriebs kann es jedoch zu Veränderungen der Wassergüte der betroffenen Oberflächengewässer und zu einer Beeinträchtigung des abstromigen Grundwassers kommen. Um mögliche zeitliche Veränderungen der Gewässergüte - etwa durch Freisetzung von Pflanzennährstoffen (Eutrophierung) - erfassen zu können, findet eine regelmäßige limnologische Überwachung der Baggerseen Haltern Ost und West statt, die von der Quarzwerke Haltern GmbH für die Förderung von Sand genutzt werden. Parallel werden das zu- und abfließende Grundwasser an den beiden Seen untersucht, um eine Beeinflussung des unterirdischen Wassers durch die bis zu 30 m tiefen Seen erkennen und bewerten zu können. Diese Untersuchungen finden seit 1982 im zweijährigen Abstand statt. Vorgehen: Die Probenahmen erfolgen jeweils am Ende der Sommerperiode, wenn die Herbstzirkulation, die eine Vermischung des Wassers bis in tiefe Schichten bedingt, noch nicht eingesetzt hat. Zu diesem Zeitpunkt muss die Belastung der Seen mit Nährstoffen saisonal bedingt als am höchsten eingeschätzt werden. Für die Beurteilung des limnologischen Zustandes der beiden Baggerseen und der Grundwasserbeschaffenheit in dem jeweils zu- und abfließenden Grundwasserstrom werden die in einer Tabelle aufgeführten Parameter bestimmt. Ergebnisse: Beide Baggerseen können aufgrund ihrer Nitrat- und Phosphatgehalte sowie der Planktondichte und -zusammensetzung als mesotrophe, wenig belastete Gewässer klassifiziert werden. Die Sprungschicht liegt etwa in 6-10 m Tiefe. Auch die tieferen Schichten im Hypolimnion der Seen weisen noch eine gute Versorgung mit Sauerstoff auf. Im See West ist es seit 1982 durch den Förderbetrieb sogar eher zu einer Erhöhung des Sauerstoffgehaltes im Hypolimnion gekommen. Das zulaufende Grundwasser für diesen See zeichnet sich durch einen niedrigen pH-Wert, hohe Nitratwerte und einen hohen Gehalt biologisch schwer abbaubarer Kohlenstoffverbindungen aus. Nach dem Durchtritt durch den See West liegen im ablaufenden Grundwasser dagegen verbesserte Bedingungen mit niedrigen DOC- und Nitratwerten vor. Hier treten jedoch zum Teil sehr niedrige Sauerstoffgehalte auf, was auf biologische Abbauprozesse während der Passage durch den See schließen lässt. Die Situation sowohl in den Baggerseen als auch im Grundwasserbereich kann trotz leichter Schwankungen im Nährstoff- und Sauerstoffgehalt seit Beginn der Messungen in den letzten Jahren als stabil angesehen werden. Teilweise hat sogar eine Verbesserung, insbesondere der Sauerstoffsituation in den Seen stattgefunden.
Das Projekt "Limnologische Untersuchungen von Seen für die Förderung von Quarzsanden" wird/wurde gefördert durch: Quarzwerke Haltern GmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Wasserforschung GmbH.Veranlassung: Die Förderung von Kiesen und Sanden in Kiesgruben oder Baggerseen hat eine drastische Veränderung des Landschaftsbildes zur Folge. Die Ausbildung neuer Seen- und Freizeitgebiete wird hierbei im Allgemeinen eher als positiver Effekt gewertet. Aufgrund des Förderbetriebs kann es jedoch zu Veränderungen der Wassergüte der betroffenen Oberflächengewässer und zu einer Beeinträchtigung des abstromigen Grundwassers kommen. Um mögliche zeitliche Veränderungen der Gewässergüte - etwa durch Freisetzung von Pflanzennährstoffen (Eutrophierung) - erfassen zu können, findet eine regelmäßige limnologische Überwachung zweier Baggerseen statt, die von der Quarzwerke Haltern GmbH für die Förderung von Sand genutzt werden. Parallel werden das zu- und abfließende Grundwasser an den beiden Seen untersucht, um eine Beeinflussung des unterirdischen Wassers durch die bis zu 30 m tiefen Seen erkennen und bewerten zu können. Diese Untersuchungen finden seit 1982 im zweijährigen Abstand statt. Vorgehen: Die Probennahmen erfolgen jeweils am Ende der Sommerperiode, wenn die Herbstzirkulation, die eine Vermischung des Wassers bis in tiefe Schichten bedingt, noch nicht eingesetzt hat. Zu diesem Zeitpunkt muss die Belastung der Seen saisonal bedingt als am höchsten eingeschätzt werden. Für die Beurteilung des limnologischen Zustandes der beiden Baggerseen und der Grundwasserbeschaffenheit in dem jeweils zu- und abfließenden Grundwasserstrom werden die in einer Tabelle aufgeführten Parameter bestimmt. Ergebnisse: Beide Baggerseen können aufgrund ihrer Nitrat- und Phosphatgehalte sowie der Planktondichte und -zusammensetzung als mesotrophe, wenig belastete Gewässer klassifiziert werden. Die Sprungschicht liegt etwa in 6-10 m Tiefe. Auch die tieferen Schichten im Hypolimnion der Seen weisen noch eine gute Versorgung mit Sauerstoff auf. Im See West ist es seit 1982 durch den Förderbetrieb sogar eher zu einer Erhöhung des Sauerstoffgehaltes im Hypolimnion gekommen. Qualitative Planktonanalysen weisen beide Gewässer als oligo- bis mesotoph (Gewässergüte II) aus. Das zulaufende Grundwasser für diesen See zeichnet sich durch einen niedrigen pH-Wert, hohe Nitratwerte und einen hohen Gehalt biologisch schwer abbaubarer Kohlenstoffverbindungen aus. Nach dem Durchtritt durch den See West liegen im ablaufenden Grundwasser dagegen verbesserte Bedingungen mit niedrigen DOC- und Nitratwerten vor. Hier treten jedoch zum Teil sehr niedrige Sauerstoffgehalte auf, was auf biologische Abbauprozesse während der Passage durch den See schließen lässt. Die Situation sowohl in den Baggerseen als auch im Grundwasserbereich kann trotz leichter Schwankungen im Nährstoff- und Sauerstoffgehalt seit Beginn der Messungen in den letzten Jahren als stabil angesehen werden. Teilweise hat sogar eine Verbesserung, insbesondere der Sauerstoffsituation in den Seen stattgefunden.
Das Projekt "Zirkulation und Klimavariabilität im tropischen Indischen Ozean" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: IFM-GEOMAR Leibniz-Institut für Meereswissenschaften.Im Projekt 'Circulation and Climate of the Indian Ocean' (CICIO) wird beantragt, die Zirkulation des westlichen Südindischen Ozeans mit profilierenden Tiefendriftern (Typ APEX) zu untersuchen, die auf flachen Trajektorien (200 m und 400 m) mit den Wassermassen mittreiben und alle 10 Tage Profile von Temperatur und Salzgehalt bis 2000 m messen und über Satelliten (ARGOS) absetzen. ... Die Arbeiten haben folgende Zielsetzungen: - Verbesserte Kenntnis der mittleren Zirkulation; Verfolgung des durch die Indonesischen Passagen eindringenden Pazifik-Wassers sowie des in der Südhemisphäre im Winter bei Abkühlung in die Sprungschicht eingetragenen (subduzierten) Wassers mit dem Südäquatorialstrom nach Westen, anteilige Aufspaltung in Somalistrom bzw. Verlassen des subtropischen Indischen Ozeans nach Süden und damit auch ein Beitrag zur Bestimmung der Ankopplung des Indischen Ozeans an das Weltmeer. - Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Sprungschichtvariabilität im Auftrieb in der Auftriebszone bei 5-10 Grad S und deren Relevanz für die atmosphärische Variabilität. Diese Zone nimmt nach neuen Erkenntnissen eine Schlüsselrolle für die Niederschlagsvariabilität über Ostafrika ein. - Beitrag zu ARGO: Das Vorhaben soll auch ein deutscher Beitrag zum internationalen Programm ARGO ('Array for Real-time Geostrophic Oceanography') sein, mit dem in den kommenden drei Jahren derartige Floats alle Ozeane (mit einer geplanten Gesamtzahl von ca. 3000) abdecken sollen, um die Rolle des Ozeans für Klimaschwankungen besser verstehen zu können. Die Auswertung der Beobachtungen wird großteils in internationaler Absprache mit anderen ARGO-Gruppen des Indischen Ozeans (besonders USA und Frankreich) erfolgen.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Vulnerabilität des Antarktischen Eisschildes gegenüber einer sich verändernden Thermokline" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Der antarktische Eisschild ist die größte potenzielle Quelle zukünftigen Meeresspiegelanstiegs. Schon kleine Veränderungen in seiner Massenbilanz haben enorme globale Auswirkungen, weshalb die Frage nach der zukünftigen Entwicklung des Eisschildes von hoher gesellschaftlicher Relevanz ist. Seit mehreren Jahrzehnten wird ein beschleunigter Massenverlust des antarktischen Eisschildes beobachtet. Dieser ist geprägt von teils abrupten Änderungen in Bereichen der Westantarktis, wo verstärktes Schmelzen an der Unterseite der Schelfeise zu Beschleunigung, Verdünnung und dem Rückzug des Inland-Eises führen kann. Die Menge an warmem Wasser mit Zugang zum Schelfeis und somit die subglazialen Schmelzraten werden durch die Tiefe der Thermokline im umgebenden Ozean reguliert. Beobachtungen und Modellstudien von Atmosphäre und Ozean deuten darauf hin, dass die Thermokline stark von den Winden über dem Südlichen Ozean abhängt und so von der globalen Klimavariabilität beeinflusst wird. Es gibt Hinweise darauf, dass sich Windmuster, die ein Anheben der Thermokline bewirken und damit das Vordringen von wärmeren Wassermassen zum Eis erleichtern, in Zukunft weiter verstärken werden. Die Auswirkungen solcher potentieller Thermoklinen-Änderungen auf die zukünftige Entwicklung der Dynamik des Eisschildes sowie seines Meeresspiegelbeitrags wurde bislang jedoch noch nicht untersucht.Um diese Wissenslücke zu schließen, schlagen wir hier eine systematische Untersuchung der Vulnerabilität des antarktischen Eisschildes gegenüber Thermoklinenvariationen vor. Zu diesem Zweck wollen wir zunächst eingehend analysieren, wie die zirkumantarktische Thermoklinentiefe von Änderungen der Windgeschwindigkeit und -richtung abhängt und diesen Zusammenhang in funktionale Form bringen. Basierend darauf, beabsichtigen wir kritische Windstärken für die verschiedenen antarktischen Schelfeisregionen zu ermitteln, die das jeweilige Potential eines zukünftigen Warmwassereinstroms bestimmen. Desweiteren planen wir, windgetriebene Thermoklinenänderungen im Eisschild-Modell PISM zu implementieren. Damit wird es erstmals möglich sein die Dynamik des gesamten antarktischen Eisschildes in Reaktion auf veränderte subglaziale Schmelzraten unter Einbezug windgetriebener Thermoklinenänderungen zu simulieren. In einem Ensemble von Simulationen planen wir Projektionen des damit einhergehenden zukünftigen Beitrags der Antarktis zum globalen Meeresspiegelanstieg zu erstellen und die entsprechenden Unsicherheiten zu ermitteln. In einer Reihe von weiteren Experimenten werden wir die Tiefe der Thermokline systematisch variieren, um die Empfindlichkeit des Eisschildes gegenüber großskaligen Veränderungen atmosphärischer Variabilität zu untersuchen. Schließlich werden wir unsere Ergebnisse in einer Risikokarte für die Antarktis zusammenführen, welche die regionalen Auswirkungen eines möglichen Warmwassereintrags im Hinblick auf die langfristige Dynamik und Stabilität des antarktischen Eisschildes aufzeigt.
Das Projekt "Veränderungen in der Bandasee und im Indonesischen Durchfluss während der letzten 700.000 Jahre" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Die Bandasee ist eins der entscheidenden Becken, in dem das Vermischen und das Modifizieren der Wassermassen stattfinden, die der „Indonesische Durchfluss“ (ITF) genannt werden und aus dem Pazifik in den Indischen Ozean fließen. Hier findet das Vermischen von den verhältnismäßig salzhaltigen südpazifischen und den relativ süßeren nordpazifischen Quellwassermassen statt, wobei die Tiefe und die Temperatur der Sprungschicht imstande sind, großräumige atmosphärische Rückkopplung und Niederschlagsanomalien zu verursachen. Allerdings ist der Beitrag der südpazifischen Wassermassen zu ITF unbekannt, da bisher sowohl instrumentelle Daten als auch Proxy-basierte Rekonstruktionen fehlen. Wir beantragen Mittel zur Rekonstruktion von Oberflächen- und Sprungschichtbedingungen der letzten 700.000 Jahre basierend auf Mg/Ca und Sauerstoffisotopen in Schalen von zwei planktischen Foraminiferenarten aus einem Sedimentkern in der Bandasee. Die rekonstruierten Bedingungen von der oberen Wassersäule in der Bandasee ermöglichen uns, die relativen Beiträge verschiedener Quellwassermassen zu ITF, deren Zusammenhang mit Meeresspiegeländerungen sowie Konvektion und Niederschlag über Indonesien aufzuklären.
Das Projekt "Verbesserte Thermokline-Konzepte zur thermischen Energiespeicherung in solarthermischen Kraftwerken" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik.
Das Projekt "Verbesserte Thermokline-Konzepte zur thermischen Energiespeicherung in solarthermischen Kraftwerken, Teilvorhaben: Entwicklung und Herstellung des innovativen Füllstoffs" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Kraftblock GmbH.
Das Projekt "Verbesserte Thermokline-Konzepte zur thermischen Energiespeicherung in solarthermischen Kraftwerken, Teilvorhaben: Analyse des Eintankspeichers mit innovativem Füllstoff" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - Integrated Ocean Drilling Program/Ocean Drilling Program (IODP/ODP), Teilprojekt: Die Hydrographie des Golfstroms während des späten Pliozäns/frühen Pleistozäns: Steuerten niedrige oder hohe Breiten die atlantische meridionale Umwälzzirkulation?" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik, Forschungseinheit Paläo-Ozeanographie.Das Ziel dieses Vorhabens ist die Rekonstruktion der Hydrographie des Golfstroms während des finalen Stadiums der Schließung des Zentralamerikanischen Seeweges (CAS) im späten Pliozän/frühen Pleistozän. Es wird beantragt, anhand von Material der ODP-Sites 1006 und 1000 in der Floridastraße und in der zentralen Karibik die Hypothese zu untersuchen, dass es einen direkten kausalen Zusammenhang zwischen der Schließung des CAS, der Erwärmung und Versalzung des Golfstroms, und einer markanten Verstärkung der atlantischen meridionalen Umwälzzirkulation (AMOC) gab, der zum heutigen atlantischen Zirkulations- und Klimasystem geführt hat. Es soll zunächst ein verlässliches Altersmodell basierend auf stabilen Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopen benthischer Foraminiferen für Site 1006 (658 m Wassertiefe) erstellt werden. Dieses Altersmodell wird als Grundlage aller paläozeanographischen Untersuchungen an dieser Lokation dienen, die ideal am Ausgangspunkt des Golfstroms liegt. Die radiogene Isotopenzusammensetzung von Neodym (Nd) in Fe-Mn-Beschichtungen (Coatings) ungereinigter Foraminiferen soll gemessen werden, um die Mischung der Zwischenwassermassen und die Stärke der AMOC während wiederholter kurzzeitiger Schließungen und Wiederöffnungen des CAS als Folge von Meeresspiegelschwankungen zu rekonstruieren. Die Hydrographie der oberen Wassersäule soll parallel dazu mit Hilfe der Sauerstoffisotopenzusammensetzung von planktischen Foraminiferenarten aus der oberen durchmischten Schicht und der Thermokline untersucht werden. Zusammen werden diese in einer zeitlichen Auflösung von wenigen 1,000 Jahren gewonnenen Daten es ermöglichen, neue Einblicke in die Bedeutung von Steuerungsprozessen der AMOC in niedrigen gegenüber hohen Breiten zu gewinnen. Dies wird nicht nur unser Verständnis der Mechanismen verbessern, die die Ozeanzirkulation als Folge tektonischer Prozesse änderten, sondern wird auch wichtige Informationen darüber liefern, wie sich zukünftige Störungen des Klimasystems als Funktion von Änderungen der Salinität des Golfstroms auf die Nordatlantische Zirkulation auswirken werden.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - Integrated Ocean Drilling Program/Ocean Drilling Program (IODP/ODP), Sub project: Deciphering global cooling of the mid-latitude oceans and its implication for the ocean circulation and climate during the early Pliocene (ca. 5-3.5 Ma)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: University Palisades, Lamont-Doherty Earth Observatory.We will focus our studies on the paleoceanographic effects of the constriction of the Central American Seaway (CAS) on the North and South Atlantic Ocean during the early Pliocene epoch (ca. 5-3.5 Ma). During ca. 4.8-4 Ma, a critical threshold in the closing history of the CAS was reached with a significantly restricted Caribbean-Pacific surface water exchange. This caused a thermocline shoaling in the equatorial east Pacific and increased the Atlantic Meridional Overturning Circulation transporting warm and more saline waters towards high northern latitudes. For the first time recent simulation studies quantified this tectonic induced oceanographic changes. They predicted a distinct warming of the North Atlantic (up to 7 degree C) and a pronounced cooling of the Southern Hemisphere (c a. 2 degree C) through 'heat piracy' of the Northern Hemisphere. To test this hypothesis of an interhemispheric seesaw during the early Pliocene we selected various Deep-Sea Drilling Project (DSDP) and Ocean Drilling Program (ODP) core sites in the North and South Atlantic Ocean sensitive to 'heat piracy' from the Northern Hemisphere. We will conduct combined delta 18O and Mg/Ca measurements of planktic foraminifera from surface and subsurface levels and delta 13C analyses from benthic foraminifera to reconstruct the hydrography of the upper water column and deep water currents during the early Pliocene.