Das Regierungspräsidium Karlsruhe, Referat 47.3, Baureferat Süd, plant die Landesstraße 355 (L 355) zwischen Talheim und Haiterbach zu sanieren und Anpassungen zur Verbesserung der Verkehrssicherheit vorzunehmen. Die L 355 verläuft in Nord-Süd-Richtung von Haiterbach nach Horb am Neckar. Die Straße verbindet dabei auf einer Strecke von ca. 4 km Länge auch die Gemeinden Talheim und Haiterbach miteinander. Das Vorhaben betrifft einen ca. 995 m langen Abschnitt dieser Verbindungsstrecke, beginnend von der Ortsausfahrt Talheim bis kurz hinter den querenden Feldweg „Hennental“. Am Ortsausgang Talheim soll parallel zur L 355 auf der rechten Seite von Bau-km 0+220 bis 0+360 ein Schotterweg zur Grünen Villa entstehen. Die von Bau-km 0+00 bis 0+370 im Bestand vorhandenen abzweigenden Wirtschaftswege von der L 355 sollen erstmals zum Teil asphaltiert und im Übrigen in Schotterbauweise hergerichtet werden. Die vorhandene Erdrampe bei Bau-km 0+160 wird dabei leicht Richtung Haiterbach nach Bau-km 0+170 bis 0+210 versetzt und dort gänzlich neu errichtet. Zwischen Bau-km 0+240 und 0+270 ist ein Geschwindigkeitsdämpfer geplant. Dazu sollen die Fahrstreifen der Fahrbahn durch eine mandelförmige Sperrfläche auf ca. 30 m Länge getrennt und die L 355 entsprechend verbreitert werden. Versickerungsflächen sollen auf das technisch notwendige Maß begrenzt werden, um den Flächenbedarf und Eingriffe in gesetzlich geschützte Biotope möglichst gering zu halten. Insbesondere soll ein ca. 21 m langer und 3, 50 m breiter Versickerungsgraben von 0, 50 m Höhe zwischen Bau-km 0+320 und 0+340 entstehen. Bei Bau-km 0+550 gehen von der L 355 momentan eine Gemeindeverbindungsstraße zum Industriegebiet Haiterbach und ein Schotterweg ab. Diese Abzweigungen sollen um wenige Meter Richtung Haiterbach verlegt werden. Unmittelbar an der Abzweigung sollen die Fahrstreifen durch eine tropfenförmige Sperrfläche von 12, 50 m kurz getrennt werden, was mit einer Verbreiterung der Fahrbahn einhergeht. Zur Verbesserung der Verkehrssicherheit sollen außerdem an verschiedenen Stellen Kurven begradigt und die Straße entsprechend verbreitert werden. So soll die besonders steile und enge Kurve an der Gemeindeverbindungsstraße zum Industriegebiet Haiterbach auf ca. 150 m von Bau-km 0+460 bis 0+ 610 begradigt werden. Die Fläche der in Folge nicht mehr benötigten Kurventrasse wird dabei entsiegelt und rekultiviert. Weitere Kurvenbegradigungen betreffen Bau-km 0+390 bis 0+443 und 0+660 bis 0+710 sowie 0+820 bis 0+857. Die Fahrbahn soll auf der gesamten Vorhabenstrecke (abgesehen von Kurven und Geschwindigkeitsdämpfern) von 5 m auf 6 m verbreitert werden. Um den Eingriff in die angrenzenden Biotope zu reduzieren, soll das Straßenbankett nur auf 1 m statt 1, 50 m ausgebildet werden. Zudem soll auf der Gesamtstrecke eine neue Asphaltdeckschicht aufgetragen werden. Der Gesamtflächenbedarf beläuft sich auf ca. 2, 2006 ha, wovon anlagenbedingt dauerhaft 1, 4009 ha und baubedingt vorübergehend 0, 7997 ha in Anspruch genommen werden. Als Baustelleneinrichtungsfläche wird dabei überwiegend die Bestandstraße genutzt und nur bei Bedarf auf die Fläche im Bereich der grünen Villa ausgewichen. Die vorübergehend beanspruchten Flächen sollen nach Bauende wiederhergestellt werden. Die Neuversiegelung wird auf 0, 3076 ha geschätzt. Der Umfang der Erdarbeiten beträgt ca. 1.110 m³; die Bauzeit beträgt voraussichtlich 6 Monate. Das geplante Vorhaben greift in Gebiete mit Schutzstatus ein. So ist der 420.012,7 ha große „Naturpark Schwarzwald Mitte/Nord“ dauerhaft mit 22.006 m² betroffen. Darüber hinaus soll in fünf gesetzlich geschützte Biotope wie folgt eingegriffen werden: - dauerhafter Eingriff von 161 m² ab Bau-km 0+010 bis 0+205 in das 0, 1841 ha große Biotop „3 Schlehen-Feldhecken NW Obertalheim, 'Spitzäcker'“ - vorübergehender Eingriff von 114 m² und dauerhafter Eingriff von 256 m² ab Bau-km 0+230 bis 0+275 in das 0, 8348 ha große Biotop „Artenreiche Salbei-Glatthaferwiesen im Gewann Breitenrain am nördlichen Ortsrand von Obertalheim“ - dauerhafter Eingriff von 166 m² ab Bau-km 0+380 bis 0+435 in das 0,4374 ha große Biotop „Feldgehölze nordwestlich Obertalheim“ - dauerhafter Eingriff von 1 m² ab Bau-km 0+615 bis 0+620 in das 0, 1431 ha große Biotop „Mäßig artenreiche Salbei-Glatthaferwiesen auf einem Freizeitgrundstück im Erschental“ - vorübergehender Eingriff von 485 m² und dauerhafter Eingriff von 1.030 m² von Bau-km 0+640 bis 0+895 in das 0, 6537 ha große Biotop „Feldgehölze und Feldhecken N Obertalheim, an der L 355a“ Die dauerhaft beanspruchten Flächen sollen im Verhältnis 1 : 1 ausgeglichen werden. Zusätzlich sollen nicht überplante, aber angrenzende Biotope während der Baumaßnahmen mit Flatterbändern oder Bauzäunen gekennzeichnet werden. Auf den so abgegrenzten Bereichen sollen keine Baustelleneinrichtungsflächen oder Materiallager errichtet werden. Sollten über den überplanten Bereich hinaus straßennahe Säume der FFH-Mähwiesen während der Arbeiten betroffen sein, sollen diese Flächen nach Bauende entsprechend wieder-hergestellt werden. Schließlich betrifft das Vorhaben zwei Erholungswälder der Stufe 2. Zwischen Bau-km 0+425 und 0+615 werden von einem 140 ha großen Erholungswald der Stufe 2 vorübergehend 511 m² und dauerhaft 2.223 m² beansprucht. Von einem 1, 26 ha großen Erholungswald der Stufe 2 werden von Bau-km 0+900 bis 0+905 dauerhaft 2 m² benötigt. Es ist ein 1 : 1 Ausgleich dieser Eingriffe insbesondere auf den Flächen geplant, die durch die Kurvenbegradigung entsiegelt werden können. Das Vorhaben wirkt sich auch auf Tiere und Pflanzen im Gebiet aus. Im Untersuchungsraum konnten 61 Vogelarten festgestellt werden. Diese haben sich an die typische Geräusch- und Störkulisse einer bestehenden Straße gewöhnt. Zum Schutz der Vögel sollen Gehölze nicht in der Zeit vom 1. März bis zum 30. September (Vogelbrutzeit) gerodet werden. Die Gehölzrodungen sowie die Flächenversiegelung beseitigen zum Teil Nahrungshabitate und Lebensräume für die erfassten Vogelarten. In der unmittelbaren Umgebung des Plangebiets befinden sich allerdings weitere als Wald- und Grünflächen festgesetzte Bereiche als Lebensraum und für die Nahrungssuche. Auch sollen Brutstätten von Freibrütern (Wachholderdrossel, Amsel, Gartengrasmücke) überplant werden. Für die betroffenen Arten bestehen in der unmittelbaren Umgebung eine Vielzahl von weiteren Brutmöglichkeiten. Daneben sollen auch Brutstätte von Höhlenbrütern (Kohlmeise, Blaumeise, Sumpfmeise) überplant werden. Zum Ausgleich sollen in der unmittelbaren Umgebung 12 Nistkästen mit einem Fluglochdurchmesser von 32 mm und weitere 12 Nistkästen mit einem Fluglochdurchmesser von 26 mm verhängt werden. Zudem soll eine Brutstätte des auf der bundes – und landesweiten Vorwarnliste stehenden Feldsperlings entfallen. Zum Ausgleich sollen zwei Sperlingskoloniekästen an Gehölzen im Offenland inner-halb des Plangebiets oder dessen unmittelbaren Umgebung verhängt werden. Ebenfalls sollen zwei Brutstätten der auf der landesweiten Vorwarnliste geführte Goldammer überplant werden. Im Zuge des 1 : 1 Ausgleichs für geschützte Biotope sollen aber geeignete Bruthabitate durch neu gepflanzte Feldhecken wiederhergestellt werden. Um Störungen von Bruten des Neuntöters zu vermeiden, sollen auf den an die Brutstätten angrenzenden Flurstücken Nr. 834, 835/2, 774/2, 774/1 und 773 keine Baustelleneinrichtungsflächen oder Materiallager errichtet werden. Zudem konnten im Plangebiet Vorkommen der Zwergfledermaus und kleinen Bartfledermaus festgestellt werden, welche auf der landesweiten Roten Liste als gefährdet eingestuft sind. In Folge von Gehölzrodungen entfallen potenzielle Quartiere für diese Fledermausarten. Als vorgezogene Ausgleichsmaßnahme sollen deshalb acht künstliche Fledermausquartiere vom Typ „Fledermaushöhle“ in der unmittelbaren Umgebung verhängt werden. Daneben geht für die betroffenen Fledermausarten ein Teil-Jagdhabitat und eine potentielle Leitstruktur durch Flächenversiegelung und Rodungen verloren. Zum Schutz der beiden Arten sollen Gehölze nicht innerhalb der aktiven Phase der Fledermäuse vom 1. März bis zum 31. Oktober gerodet werden. Auf dem teilweise überplanten Flurstück Nr. 245/3 befinden sich mehrere Exemplare des besonders geschützten Knöllchensteinbrechs. Die überplanten Pflanzen sollen vorzugsweise vor Beginn der Maßnahmen ausgegraben und an eine geeignete Stelle umgesetzt werden. Soweit dies nicht möglich ist, soll eine Aussaat dieser Art an geeigneten Wuchsstandorten vorgenommen werden.
Das International Ocean Discovery Program (IODP) ist ein zehnjähriges globales Vorhaben zur Erkundung der Bereiche unter den Meeresböden durch Tiefbohrungen. Es hat im Oktober 2013 begonnen und baut auf früheren wissenschaftlichen Ozean-Bohrprogrammen, namentlich dem Deep Sea Drilling Project (DSDP, 1968 - 83), dem Ocean Drilling Program (ODP, 1983 - 2003) und dem Integrated Ocean Drilling Program (IODP, 2003 - 2013), auf. Die wissenschaftlichen Ziele des neuen Bohrprogramms sind im Wissenschaftsplan 'Illuminating Earth's Past Present and Future' zusammengefasst. Darin sind vier Forschungsschwerpunkte festgelegt, die ihrerseits in insgesamt 14 verschiedene wissenschaftliche 'Herausforderungen' unterteilt sind:1) 'Climate and Ocean Change': Eine der wichtigsten wissenschaftlichen Herausforderungen ist es unser Verständnis für Änderungsraten und Ursachen globaler Klimaereignisse sowie deren Folgen zu verbessern. Die Erbohrung und Untersuchung von hochauflösenden Paläoklima-Archiven aus der Tiefsee erlauben Klimaänderungen und deren Rahmenbedingungen besser zu fassen und als Analogmodelle für den aktuellen Klimawandel sowie als Grundlage für numerische Modelle zur Vorhersage zukünftige Kimaänderungen heranzuziehen.2) 'Biosphere Frontiers': Eine weitere Herausforderung ist die Erforschung von Leben tief unterhalb des Meeresbodens, wo Mikroben isoliert von der photosynthetischen Welt an den Grenzbereichen theoretisch möglicher Lebensräume existieren. Die Erforschung dieser extremen Lebensräume erlaubt unter anderem Rückschlüsse auf die Entstehung des Lebens auf der Erde, da zu dieser Zeit ähnlich extreme Bedingungen herrschten. Eine weitere wichtige Herausforderung im Rahmen dieses Schwerpunktes ist die Beziehung zwischen Biodiversität und schnellen Umweltveränderungen. Ihre Erforschung ermöglicht Vorhersagen, wie der derzeitige Umweltwandel die marine Biodiversität und die marinen Ökosysteme beeinflussen könnte.3) 'Earth Connections': In diesem Schwerpunkt wird auf die geochemischen Austauschprozesse zwischen der festen Erde, den Ozeanen und der Atmosphäre fokussiert. Eine wichtige Herausforderung sind Bohrungen in den Erdmantel. Dieses größte geochemische Reservoir der Erde ist immer noch weitgehend unerforscht. Weitere Herausforderungen sind unter anderem ein besseres Verständnis für die Produktion ozeanischer Kruste sowie die involvierten Alterationsprozesse voran zu treiben.4) 'Earth in Motion': Dieser Schwerpunkt fokussiert auf kurzfristige geodynamische Prozesse von unmittelbarer gesellschaftlicher Relevanz. Hierunter fallen z.B. Prozesse im Zusammenhang mit Erdbeben, Erdrutschen und Tsunamis. Ebenfalls unter diesen Schwerpunkt fallen Herausforderungen wie ein Verständnis für die Bildung und Stabilität von Gashydraten und das Potential für die Sequestierung großer Mengen Kohlendioxid in Gesteinen der Tiefsee sowie die Installation von Bohrlochobservatorien.
Aktuelle Wettermodelle haben Schwierigkeiten die räumliche Niederschlagsverteilung von konvektiven Wolkensystemen korrekt zu modellieren, was die Vorhersage der Niederschlagsintensität und -dauer erschwert. Ziel dieses Projekts ist es zu untersuchen, wie Eispartikeleigenschaften die Entwicklung stratiformer Niederschlagsregionen innerhalb konvektiver Systeme beeinflussen. Hierzu schlagen wir die synergetische Nutzung zweier polarimetrischer Radarsysteme vor, des C-Band POLDIRAD des DLR in Oberpfaffenhofen und des Ka-Band MIRA-35 der LMU in München. Zum einen werden dazu Details der Eismikrophysik mittels einer neuen Methode beleuchtet. Zum anderen werden die Konvektionszellen mit Hilfe des operationellen DWD Radarnetzwerks verfolgt, um zeitliche Entwicklung und horizontalen Kontext zu erfassen. Für die konkreten Beobachtungstage werden wir die räumliche Entwicklung zwischen konvektiven und stratiformen Regionen mit hochaufgelösten Wettermodellläufen mit unterschiedlichen Mikrophysik-Schemata vergleichen. Ziel dieses Vergleichs ist es zu verstehen, warum die meisten Schemata die Radarreflektivität in konvektiven Regionen noch immer überschätzen und warum gleichzeitig zu wenig stratiformer Niederschlag produziert wird.In Phase 1 konnten wir die Machbarkeit koordinierter C- und Ka-Band Messungen an den beiden Standorten demonstrieren und einen Algorithmus zur Ableitung von Eispartikeleigenschaften entwickeln. Dabei konnten wir ein tieferes Verständnis der bestehenden Mehrdeutigkeiten gewinnen, welche durch die unbekannte Eispartikeldichte verursacht werden. Gleichzeitig wurden für die zahlreichen Beobachtungstage entsprechende Wettermodellläufe mit fünf unterschiedlichen Mikrophysik-Schemata durchgeführt, um die Variabilität klassischer Parameter (z.B. Anzahl, Höhe und räumliche Verteilung der Zellkerne) zwischen den Schemata zu analysieren. In Phase 2 wollen wir unsere Methoden aus Phase 1 weiterentwickeln, um noch unbekannte Größen wie die Eispartikeldichte und die räumliche Struktur des Gesamtsystems bestehend aus konvektivem Zellkern und stratiformen Teil zu erfassen. Dies ermöglicht es uns zu untersuchen wie mikrophysikalische Prozesse wie Bereifung und Aggregation Eispartikel modifizieren und damit deren Transport in den stratiformen Niederschlagsbereich beeinflussen. Um bestehende Mehrdeutigkeiten einzugrenzen, werden wir dazu Messungen der Fallgeschwindigkeit und der linearen Depolarisation mit einbeziehen. Diese Höhen-Zeit-Schnitte werden mit den Zell-Trajektorien in einem Datensatz von etwa 100 konvektiven Tagen zeitlich wie statistisch in Verbindung gebracht, um die beobachtete und modellierte Mikrophysik im konvektiv-stratiformen Übergang einzuordnen. Dazu wird die Verfolgung von Zellen in Messung und Modell auf die umgebende stratiforme Niederschlagsregion ausgeweitet. Die Kombination der horizontalen und vertikalen Perspektive ist dabei eine wesentliche Neuerung unseres Ansatzes im Vergleich zu bisherigen Studien.
Die Acanthonevrini und Gastrozonina umfassen über 100 Arten und sind die einzigen Bohrfliegen, die an monokotyledonen Pflanzen leben. Die meisten dieser als ursprünglich geltenden Bohrfliegen kommen in der orientalischen Region vor. Ihre Larven minieren hauptsächlich an Bambus, vor allem in lebenden oder abgestorbenen jungen Sprösslingen. Eigene Untersuchungen an 'Bambus-Tephritiden' haben gezeigt, dass diese Tiere sehr vielfältige und ungewöhnliche Lebensweisen haben. Larven mancher dieser eigentlich terrestrischen Tiere sind aquatisch, andere Arten haben komplexe Balzverhaltensweisen entwickelt, bei denen die Männchen schaumartige Substanzen als 'Brautgeschenke' übergeben. Die Larven einiger Arten nutzen Bohrlöcher von Käfern, um in den Bambushalm zu gelangen. Das Forschungsvorhaben soll in zwei klimatischen unterschiedlichen Gebieten stattfinden: in West-Malaysia und Nord-Thailand. Die Freilandarbeiten in beiden Gebieten sollen hauptsächlich in den Monaten Juli bis Dezember erfolgen, d.h. in der Jahreszeit, in der junge Bambussprösslinge nachwachsen. Die Hauptziele des geplanten Projektes sind, neben bisher üblichen morphologischen Untersuchungen auch die Biologie der Bambustephritiden detailliert zu untersuchen, um dann mit unterschiedliche Datensätze (Morphologie der Adulten, Larven, Verhalten) ihre Phylogenese mit kladistischen Methoden zu rekonstruieren. Auf dieser Grundlage wollen wir testen, wie sich bestimmte Lebenszykluscharaktere oder Balzrituale entwickelt haben könnten. Von der Untersuchung erwarten wir, dass sie unser Verständnis über die Evolution der gesamten Familie Tephritidae er....
Die Klima-, Vegetations- und Kulturlandschaftsgeschichte des größten alpinen Ökosystems Afrikas soll durch Analyse von neun Bohrkernen im Bale Mountains National Park, Süd-Äthiopien mittels Pollen- und Pilzsporenanalyse, Holzkohlen- und Makrorest-Analyse rekonstruiert werden, um die Hypothese einer frühen Anwesenheit von Jägern und Hirten in einem nach Mehrheitsmeinung und derzeitigem Kenntnisstand erst spät durch Feuer und Beweidung beeinflussten Hochland zu testen. Die Zusammenarbeit mit Vegetations- (plotbasierte, floristisch vollständige Transekte) und Klimaökologie (10 Klimastationen) macht eine Kalibrierung von Sporopollen-Oberflächenproben möglich; Pollentypen können durch ökologische Zeigerwerte von Pflanzen (klimatisch/edaphisch/anthropozoogen) determiniert werden. Hochaufgelöste Pollen- und Holzkohle-Stratigraphien von neun vorgesehenen Bohrpunkten erlauben die Datierung, Dauer und Intensität menschlicher Eingriffe zu bestimmen und auch zu entscheiden, wie menschverursachte Störung (vor allem Feuer) von natürlichen Störungen zu unterscheiden sind. Dungsporen sollen helfen, die Haustierbeweidung und Wildtierbeweidung abzuschätzen. Die Interpretation wird abgesichert durch den Vergleich mit Multi-Proxies (XRF-Geochemie, stabile Isotope, Diatomeen, Coleoptera-Reste) aus den Bohrkernen und den Analysen der archäologischen, Anthrosol-, und Paläoklima-Analysen, womit die Modellierung der Umweltgeschichte der Bale Mountains möglich wird.
Blei ist ein toxisches Schwermetall und infolge seiner vielfältigen industriellen Verwendung allgegenwärtig in der Umwelt verbreitet. Die Eintragsquellen sind nicht nur auf den Bereich von Erzvorkommen beschränkt (vor allem Bleisulfid sowie dessen Oxidationsminerale). Blei wird ebenfalls anthropogen über die Verhüttung von Blei-, Kupfer- und Zinkerzen, die weiträumige Abgasbelastung des Kraftfahrzeugverkehrs (bis zur Einführung von bleifreiem Benzin bis zu 60 % der atmosphärischen Belastung), Recyclinganlagen von Bleischrott, die Verwendung schwermetallhaltiger Klärschlämme und Komposte sowie durch Kohleverbrennungsanlagen in den Boden eingetragen . Für unbelastete Böden wird in Abhängigkeit vom Ausgangsgestein ein Pb-Gehalt von 2 bis 60 mg/kg angegeben. Die durchschnittliche Pb-Konzentration der oberen kontinentalen Erdkruste (Clarkewert) beträgt 17 mg/kg, der flächenbezogene mittlere Pb-Gehalt für die sächsischen Hauptgesteinstypen liegt bei 20 mg/kg. Die Gesteine Sachsens weisen keine bzw. nur eine geringe geochemische Spezialisierung hinsichtlich des Bleis auf. Im nördlichen bzw. nordöstlichen Teil Sachsens treten in den Oberböden über den Lockersedimenten des Känozoikums (periglaziäre Sande, Kiese, Lehme, Löss) und den Granodioriten der Lausitz relativ niedrige Pb-Gehalte auf. Bei den Lockersedimenten steigt der Pb-Gehalt mit zunehmendem Tongehalt leicht an. Die Verwitterungsböden über den Festgesteinen des Erzgebirges, Vogtlandes und z. T. der Elbezone haben meist deutlich höhere Bleigehalte, die durch eine relative Anreicherung in den Bodenausgangsgesteinen verursacht werden. Das am höchsten mit Blei belastete Gebiet in Sachsen ist der Freiberger Raum. Durch die ökonomisch bedeutenden polymetallischen Vererzungen (Pb-Zn-Ag), die auch flächenhaft relativ weit verbreitet sind, kam es zu einer besonders starken Pb-Anreicherung in den Nebengesteinen und folglich auch bei der Bildung der Böden über den Gneisen. Zusätzlich entstanden enorme anthropoge Belastungen durch die Jahrhunderte währende Verhüttung der Primärerze und in jüngerer Zeit beim Recycling von Bleibatterien. Besonders hohe Pb-Gehalte treten dabei in unmittelbarer Nähe der Hüttenstandorte einschließlich der Hauptwindrichtungen, im Zentralteil der Quarz-Sulfid-Mineralisationen und in den Flussauen auf. Weitere Gebiete mit großflächig erhöhten Pb-Gehalten liegen vor allem im Osterzgebirge, in einem Bereich, der sich von Freiberg in südöstliche Richtung bis an die Landesgrenze im Raum Altenberg erstreckt und in den Erzrevieren des Mittel- und Westerzgebirges, so um Seiffen, Marienberg - Pobershau, Annaberg, Schneeberg, Schwarzenberg und Pöhla. Der Anteil von Pb-Mineralen in den Erzen dieser Regionen ist jedoch deutlich geringer. Durch häufige Vergesellschaftung von Pb und As in den Mineralisationen ist das Verbreitungsgebiet der erhöhten Pb-Gehalte im Osterzgebirge und untergeordnet im Westerzgebirge sowie in den Auen der Freiberger und Vereinigten Mulde der des Arsens ähnlich. Die Auenböden der Freiberger Mulde führen ab dem Freiberger Lagerstättenrevier extrem hohe Bleigehalte, die sich bis in die Auenböden der Vereinigten Mulde in Nordwestsachen fortsetzen. Die Auen der Elbe und der Zwickauer Mulde weisen durch geogene bzw. anthropogene Quellen (Lagerstätten, Industrie) im Einzugsgebiet ebenfalls Bereiche mit höheren Bleigehalten auf. Die Bleigehalte der Böden im Raum Freiberg und in den Auenböden der Freiberger und Vereinigten Mulde überschreiten z. T. flächenhaft die Prüf- und Maßnahmenwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV)
Die kürzlich beendete IODP Exp. 385 (Guaymas Basin Tectonics and Biosphere, Sept.-Nov. 2019) bohrte acht Stellen im Guaymas Basin, einem jungen Rift Becken im Golf von Kalifornien, das sich durch aktiven Vulkanismus und hohe Ablagerungsraten von organisch reichen Sedimente auszeichnet, bedingt durch die hohe Primärproduktivität im darüber liegenden Wasser, sowie dem starken Eintrag von terrigenen Sedimenten. Die Expedition erbohrte Kerne mit organisch reichen Sedimenten die von vulkanischen Sills unterbrochen werden. Die Mikrobiologie war eines der zentralen Forschungsthemen dieser Expedition. Ein großer Probensatz zur Quantifizierung von Sulfatreduktionsraten, dem quantitativ wichtigsten Elektronenakzeptorprozess in marinen Sedimenten, wurde gesammelt und befindet sich nun am GFZ. Das vorgeschlagene ThermoSill-Projekt wird sich zunächst auf die allgemeinen Eigenschaften der mikrobiellen Sulfatreduktion in diesen Kernen sowie auf die Auswirkungen von Druck und Temperatur konzentrieren. Die Bohrkerne wiesen sehr unterschiedliche geothermische Gradienten von 200 bis über 800 Grad C / km auf, und die an Bord gemessenen geochemischen Daten weisen bereits auf eine große Vielfalt biogeochemischer Prozesse hin. In Tiefseesedimenten, insbesondere solchen, die solche in großer Sedimenttiefe und daher hoher in-situ Temperatur, sind organische Substrate wie kurzkettige organische Säuren im Allgemeinen ein begrenzender Faktor. Da die Sedimente im Guaymas-Becken hydrothermal beeinflusst werden, liefert die thermogene Aufspaltung von makromolekularen organischen Substanzen im Sediment reichlich mikrobielle Substrate. ThermoSill wird untersuchen, ob dieses große Angebot an Substraten zu einem bevorzugten Abbau bestimmter Substrate führt und damit wird damit einen Beitrag zum Verständnis der Prozesse an der oberen Temperaturgrenze des Lebens liefern. Besonderes Augenmerk wird auf die anaerobe Oxidation von Methan gelegt. Im letzten Teil des Projekts wird das Eindringen von Sills in Sedimente und der damit einhergehende Temperaturanstieg im umgebenden Sediment durch Heizexperimente simuliert. Diese Experimente werden von Pyrolyseexperimenten und kinetischen Modellen begleitet, um zu testen, ob eine solche kurzzeitige Erwärmung die mikrobielle Gemeinschaft über geologische Zeitskalen hinweg beeinflussen kann. Das vorgeschlagene Projekt ist direkt relevant für die Ziele der Expedition. Es ist auch eine Ergänzung zu einem laufenden Projekt, das die Auswirkungen von Druck und Temperatur auf die mikrobielle Sulfatreduktion in nicht hydrothermal beeinflussten Sedimenten aus dem Nankai-Trog (IODP. Exp. 370) untersucht.
Der Western Boundary Undercurrent (WBUC) ist eine kritische Komponente der globalen Umwälzzirkulation und wird durch Tiefenwasserbildung in der Grönland-, Labrador-, Island- und Norwegischen See angetrieben. Seismische Profile der Eirik Drift weisen auf eine hohe Variabilität der Geschwindigkeiten und Strömungspfade des WBUC seit dem frühen Miozän hin und geben Hinweise auf das Gebiet der Tiefenwasserbildung vom Miozän bis heute. Wir beabsichtigen die Mechanismen, welche in der Verschiebung der Gebiete der Tiefenwasserbildung und der Verschiebung der Strömungspfade des WBUC involviert sind, zu identifizieren. Korngrößen sind für ODP Leg 105 und die IODP Expedition 303 Sites U2305-2307 in der Eirik Drift verfügbar (iodp.tamu.edu). Die Unterscheidung in Ton (kleiner als 0.004 mm), Schlamm (0.004-0.063 mm) und Sand (mehr als 0.063 mm) ist ausreichend um Geschwindigkeiten des WBUC für verschiedene Zeitscheiben abzuleiten. Dreidimensionale Geschwindigkeiten und Sedimenttransporte werden mit dem Regional Ocean Modelling System (ROMS) simuliert. ROMS wird auf den Nordatlantik regionalisiert werden und dabei detaillierte Informationen über Gebiete der Tiefenwasserbildung und Ozeanzirkulation liefern. Seismische Profile aus der Eirik Drift (Uenzelmann-Neben (2013)) stellen Horizonttiefen, Schichtdicken und Position und Orientierung von Depozentren zur Verfügung. Diese sind in Kombination mit Korngrößen eine Validierungsmöglichkeit für den in ROMS modellierten Sedimenttransport. Durch den numerischen Ansatz ist es möglich, Prozesse hervorzuheben oder zu vernachlässigen. Hierdurch können Sensitivitätsstudien bezüglich des Einflusses sich verändernden Klimas und tektonischer Zustände auf die tiefe Ozeanzirkulation und den Sedimenttransport durchgeführt werden. Müller-Michaelis und Uenzelmann-Neben (2014) führten Variabilität im Sedimenttransport in der Eirik Drift auf Veränderungen in der Stärke und des Strömungspfades des WBUC zurück, welche durch unterschiedliche Gebiete der Tiefenwasserbildung hervorgerufen wurden. Diese Hypothese kann mit dem regionalen Model getestet werden und die klimatologischen Ursachen für die Veränderung der Gebiete der Tiefenwasserbildung können identifiziert werden. Der Strömungspfad des WBUC ist zusätzlich durch tektonische Veränderungen beeinflusst, z.B. die Subsidenz des Grönland-Schottland-Rückens oder der Schließung des Zentralamerikanischen Durchflusses. Der Einfluss tektonischer Veränderungen auf die Stärke und Strömungspfade des WBUC als auch auf Sedimentationsraten und Korngrößen wird in diesem Projekt betrachtet. Wir werden daher eine Verbindung zwischen Sedimentationsraten und Korngrößen, wie sie in den Bohrkernen von Sites 646 und U1305-1307 gemessen wurden, und klimatologisch und tektonisch hervorgerufener Änderungen der Geschwindigkeiten und Strömungspfade des WBUC herstellen.
Vom größten Riffkomplex des Atlantischen Ozeans vor der Küste von Belize (Zentralamerika) liegen bislang keine historischen Klimadaten aus Korallen vor. In dem hier beantragten Projekt sollen 18 bereits vorliegende Bohrkerne aus massiven Korallen von Belize sklerochronologisch und geochemisch untersucht werden. Variationen der Wachstumsraten und Schwankungen in der isotopischen Zusammensetzung von Kohlenstoff und Sauerstoff in den Korallenskeletten sollen ermittelt werden, um eine Klimageschichte der letzten 150-200 Jahre für die Region aufzustellen. Da die Kerne in unterschiedlichen Rahmenbedingungen (offenmarine, lagunäre und landnahe Position; unterschiedliche Wassertiefen) genommen wurden, sollte es weiterhin möglich sein, Einflüsse lokaler Variationen von Umweltparametern wie Temperatur, Salinität, Nährstoffgehalten und Licht zu entziffern. Die Ergebnisse dieser Studie sollen mit publizierten historischen Klimadaten des COADS (comprehensive ocean-atmosphere data set) Datensatzes verglichen werden. Weiterhin ist geplant, die Daten mit anderen im Atlantik im Bereich der Sklerochronologie tätigen Arbeitsgruppen auszutauschen, um einen Beitrag zur Rekonstruktion der Veränderlichkeiten von Meeresströmungen und Klima im karibisch-atlantischen Raum zu leisten.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 2999 |
| Kommune | 4 |
| Land | 182 |
| Wissenschaft | 53 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 32 |
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| Text | 388 |
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| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 413 |
| offen | 2667 |
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| Language | Count |
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| Englisch | 1123 |
| Resource type | Count |
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| Lebewesen und Lebensräume | 2476 |
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