The decomposition of terrestrial organic material such as leaf litter represents a fundamental ecosystem function in streams that delivers energy for local and downstream food webs. Although agriculture dominates most regions in Europe and fungicides are applied widely, effects of currently used fungicides on the aquatic decomposer community and consequently the leaf decomposition rate are largely unknown. Also potential compensation of such hypothesised adverse effects due to nutrients or higher average water temperatures associated with climate change are not considered. Moreover, climate change is predicted to alter the community of aquatic decomposers and an open question is, whether this alteration impacts the leaf decomposition rate. The current projects follows a tripartite design to answer these research questions. Firstly, a field study in a vine growing region where fungicides are applied in large amounts will be conducted to whether there is a dose-response relationship between the exposure to fungicides and the leaf decomposition rate. Secondly, experiments in artificial streams with field communities will be carried out to assess potential compensatory mechanisms of nutrients and temperature for effects of fungicides. Thirdly, field experiments with communities exhibiting a gradient of taxa sensitive to climate change will be used to investigate potential climate-related effects on the leaf decomposition rate.
Durchfuehrung von Produktanalysen der zu verwertenden Bauteile bzw. Artikel auf deren Recyclingfaehigkeit (Eingesetzte Kunststoffe, Verbindungstechniken, Verschmutzungsgrade, Oberflaechenbehandlungen etc.), Erarbeiten von Demontagekonzepten fuer im Umlauf befindliche Artikel (Handdemontage, Schreddern mit automatischer Trennung, Reinigen von kompletten Bauteilgruppen etc.), Durchfuehrung von Untersuchungen zur Wiederverwertung von gebrauchten Kunststoffen (Rueckfuehrungslogistiken, Aufbereitungstechniken, Beimischungen), Unterstuetzung bei Neuentwicklungen recyclinggerechter Produkte (Verringerung der Sortenvielfalt, Kennzeichnung, Demontagegerechte Konstruktion etc.)
Die Bildung der Eis Phase in der Troposphäre stellt einen wichtigen Fokus der aktuellen Atmosphärenforschung dar. Durch heterogene Nukleation entstehen bei Temperaturen oberhalb von -37°C primäre Eiskristalle an sogenannten eiskeimbildenden Partikeln (INP, engl, ice nucleating particles). Die räumliche Verteilung der INP und deren Quellen variieren stark. In der Atmosphäre finden sich INP nur in sehr geringer Anzahlkonzentration, oft weniger als ein Partikel pro Liter, und sie stellen nur eine kleine Untergruppe des gesamten atmosphärischen Aerosols dar. Ziel dieses Antrages ist es die Anzahlkonzentrationen von eiskeimbildenden Partikeln und deren Variabilität in der Atmosphäre zu messen. Außerdem sind Laborstudien geplant, in denen unser Verständnis über die chemischen und biologischen Eigenschaften der Partikel, die die Eisbildung initiieren, verbessert werden soll. Mit dem von unserer Arbeitsgruppe entwickelten Eiskeimzahler FINCH (Fast Ice Nucleaus CHamber) sollen die atmosphärischen Anzahlkonzentrationen von INP bei verschiedenen Gefriertemperaturen und Übersättigungen an mehreren Standorten gemessen werden. Die Kopplung von FINCH mit einem virtuellen Gegenstromimpaktor (CVI, engl, counter-flow virtual impactor, Kooperation mit RP2), die während lNUIT-1 entwickelt und getestet wurde, soll nun weiter charakterisiert und Messungen damit fortgesetzt werden. Bei dieser Methode werden die Eispartikel, die in FINCH gebildet werden, von den unterkühlten Tröpfchen und inaktivierten Partikeln separiert und mit weiteren Messmethoden untersucht. In Kooperation mit RP2 und RP8 planen wir hierbei die Charakterisierung der INP mittels Größen- und Aerosolmassenspektrometer sowie die Sammlung der INP auf Filtern oder Impaktorplatten zur anschließenden Analyse mit einem Elektronenmikroskop (ESEM, engl. DFG fomi 54.011 -04/14 page 3 of 6 Environmental Scanning Electron Microscopy). Die Feldmessdaten werden von umfangreichen Laborstudien an den Forschungseinrichtungen AIDA (RP6) und LACIS (RP7) ergänzt. Dort soll das Immersionsgefrieren von verschiedenen Testpartikeln aus biologischem Material (z.B. Zellulose), porösem Material (z.B. Zeolith) und Mineralstaub mit geringem organischem Anteil im Detail untersucht werden. Des Weiteren planen wir Labormessungen, bei denen eine verbesserte Charakterisierung der Messunsicherheiten von FINCH erarbeitet werden soll. Außerdem werden regelmäßige Tests und Kalibrierungen mit FINCH durchgeführt, für die Standardroutinen festgelegt werden sollen. Um die Rolle der INP bei der Wolken- und Niederschlagsbildung sowie bei den Wolkeneigenschaften abzuschätzen, werden die gewonnenen Messergebnisse am Ende als Eingabeparameter für erweiterte Wolkenmodelle (Kooperation mit WP-M) dienen.
Heutige Batterietechnologien basieren hauptsächlich auf Metallen wie Lithium, Blei, Kobalt oder Nickel. Deren begrenztes natürliches Vorkommen sowie Toxizität und die daraus resultierenden Entsorgungsprobleme schränken jedoch die langfristige Verwendung solcher Metalle ein. Als Alternative haben sich im Rahmen jüngster Forschungen polymere Verbindungen, also Kunststoffe, herausgestellt. In diesem Zusammenhang wurden insbesondere Polymere, die stabile organische Radikale enthalten, intensiv untersucht und zeigten vielversprechende Ladungsspeichereigenschaften, insbesondere eine überlegene Redoxkinetik. Solche Materialien leiden jedoch unter unzureichender elektrischer Leitfähigkeit, die die anwendbaren Lade- und Entladeraten begrenzt, wodurch die vorteilhaften Elektronentransfereigenschaften aufgehoben werden. Ein vielversprechender Ansatz zur Überwindung dieses Problems ist der Einbau von leitfähigen, d.h. konjugierten Polymeren. Diese Materialien bieten mehrere vorteilhafte Eigenschaften, die für eine organische Batterie ausgenutzt werden können: (i) Als Halbleiter zeigen sie elektrische Leitfähigkeit; (ii) sie können durch Elektropolymerisation hergestellt werden und bieten so eine effiziente Möglichkeit, direkt auf Elektrodenoberflächen abgeschieden zu werden; (iii) sie bieten intrinsische Ladungsspeicherfähigkeit. Allerdings zeigen Systeme, die auf der eigenen Speicherfähigkeit von konjugierten Polymeren basieren häufig driftende Lade- und Entladespannung, was deren Anwendungspotenzial erheblich einschränkt. In Kombination mit stabilen Redoxeinheiten, die die Ladungsspeicherung übernehmen, wie organische Radikale, können aber die elektrische Leitfähigkeit sowie die elektrochemische Verarbeitbarkeit zu vielversprechenden Batterieaktivmaterialien führen. Trotzdem wurden bisher nur wenige solche Beispiele in der Literatur vorgestellt. Daher soll im Rahmen dieses Projekts die Palette organischer Batteriematerialien durch die Kombination stabiler organischer Radikale mit elektropolymerisierbaren Einheiten erweitert werden, um Systeme herzustellen, die sowohl verbesserte elektrochemische Stabilität als auch elektrische Leitfähigkeit bieten.
Aerosolpartikel in der Tropopausenregion spielen eine wichtige Rolle für die Physik und die Chemie der Atmosphäre. Sie beeinflussen den Strahlungshaushalt der Erde, die Bildung und die Eigenschaften von Eiswolken, sowie heterogene chemische Prozesse. Auf Grund der hohen technischen und finanziellen Anforderungen und den extremen Atmosphärenbedingungen an der Tropopause wurden diese Aerosolpartikel bisher aber höchst selten gemessen. Deshalb wurde im Vorläuferprojekt zu diesem Antrag (AMS-CARIBIC) ein Aerosolmassespektrometer (AMS) für die regelmäßigen Messungen von Aerosolpartikeln von Bord eines Lufthansa Flugzeugs im Rahmen der Europäischen Forschungsinfrastruktur IAGOS-CARIBIC entwickelt (www.iagos.org). Das CARIBIC-AMS wurde aufgebaut, getestet, charakterisiert und hat alle für die Luftfahrtzulassung nötigen Tests bestanden. Das Instrument steht nun für den ersten Messflug im Mai 2017 bereit. Da der Flugbetrieb für die nächsten zwei Jahre bereits finanziell gesichert ist und die Forschungsinfrastruktur noch weitere 12-15 Jahre betrieben werden soll, wollen wir in diesem Folgeprojekt die CARIBIC-AMS Daten evaluieren und zwei wichtige wissenschaftliche Fragestellungen im Rahmen einer Doktorarbeit adressieren. Der Arbeitsplan umfasst u.a.:- das CARIBIC-AMS einmal im Monat auf vier Interkontinentalflügen einzusetzen;- automatische Datenqualitäts- und Datenanalyse-Prozeduren zu etablieren, um das Instrument in einen Routinebetrieb zu überführen;- die CARIBIC-AMS Daten durch Vergleich mit den etablierenden Ionenstrahl-Analysemethoden PIXE und PESA zu evaluieren;- die Rolle von Warm Conveyor Belts und hochreichender Konvektion für den Transport von Aerosolpartikel in die Tropopausenregion zu untersuchen und dabei auch Transporteffizienzen für verschiedener chemische Komponenten zu bestimmen;- den Ursprung und die Quellen von organischem Partikelmaterial zu bestimmen, indem die gemessenen Daten mit Hilfe von Modelläufen mit dem globalen Atmosphärenmodel ECHAM/MESSy interpretiert werden.Die gewonnenen Messdaten werden nach der Evaluierung der Wissenschaftsgemeinde über die IAGOS-CARIBIC Datenbank zur Verfügung gestellt werden.
A compilation of 90,688 published radiometric dates for sedimentary rocks from the South American Andes and adjacent parts of South America have been tabulated for access by researchers via GEOROC Expert Datasets. The compilation exists as a spreadsheet for access via MS Excel, Google Sheets, and other spreadsheet applications. Initial igneous compilations were utilized in two publications by the author, Pilger (1981, 1984). The compilations have been added to in subsequent years with the metamorphic and sedimentary compilations separated in the last few years. Locations in latitude and longitude are largely taken from the original source, if provided, with UTM locations maintained and converted; in some cases, sample locations were digitized from electronic maps if coordinates were otherwise not available. Analytical results are not included to prevent the files from becoming too large. The existing compilation incorporates compilations by other workers in smaller regions of the Andes. References to original and compilation sources are included. While I am updating reconstructions of the South American and Nazca/Farallon plates, incorporating recent studies in the three oceans, for comparison with the igneous dates for the past 80 m. y., it is hoped that the spreadsheets will be of value to other workers. Reliability: In most cases the data have been copy/pasted from published or appendix tables. In a few cases, the location has been digitized from published maps; the (equatorial equidistant) maps were copied into Google Earth and positioned according to indicated coordinates, with locations digitized and copied/pasted into the spreadsheet. (It is possible that published maps are conventional Mercator-based, even if not so identified, rather than either equatorial equidistant or Universal Transverse Mercator; this can be a source of error in location. For UTMs, the errors should be minor.) Duplicates are largely recognized by equivalent IDs, dates, and uncertainties. Where primary sources have been accessed, duplicate data points in compilations are deleted. (Analytic data are NOT included.) This compilation is part of a series. Companion compilations of radiometric dates from igneous and metamorphic rocks are available at https://doi.org/10.5880/digis.e.2023.005 and https://doi.org/10.5880/digis.e.2023.007, respectively.
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