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Atomarer Sauerstoff in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre der Erde

Das Projekt "Atomarer Sauerstoff in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre der Erde" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Atomarer Sauerstoff (O) ist ein wichtiger Bestandteil der Erdatmosphäre. Er erstreckt sich von der Mesosphäre bis zur unteren Thermosphäre (Engl.: Mesosphere and Lower Thermosphere: MLT), d. h. von etwa 80 km bis über 500 km Höhe. O wird durch Photolyse von molekularem Sauerstoff durch UV-Strahlung erzeugt. Er ist die am häufigsten vorkommende Spezies in der MLT und eine wichtige Komponente in Bezug auf dessen Photochemie. Außerdem ist O wichtig für den Energiehaushalt der MLT, da CO2-Moleküle durch Stöße mit O angeregt werden und die angeregten CO2-Moleküle im Infraroten strahlen und die MLT kühlen. Dies bedeutet, dass sich der globale Klimawandel auch auf die MLT auswirkt, denn die Erhöhung der CO2-Konzentration in der MLT führt zu einer effizienteren Kühlung und damit zu deren Schrumpfen. Die O Konzentration wird außerdem durch dynamische Bewegungen, vertikalen Transport, Gezeiten und Winde beeinflusst. Daher ist eine genaue Kenntnis der globalen Verteilung von O und seines Konzentrationsprofils sowie der täglichen und jährlichen Schwankungen unerlässlich, um die Photochemie, den Energiehaushalt und die Dynamik der MLT zu verstehen. Das Ziel dieses Projekts ist es, Säulendichten und Konzentrationsprofile von O in der MLT durch Analyse der Feinstrukturübergänge bei 4,74 THz und 2,06 THz zu bestimmen. Die zu analysierenden Daten wurden mit dem Heterodynspektrometer GREAT/upGREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz frequencies) an Bord von SOFIA, dem Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, gemessen. Dies ist eine direkte Beobachtungsmethode, die genauere Ergebnisse liefern kann als existierende indirekte satellitengestützte Methoden, die photochemische Modelle benötigen, um O Konzentrationsprofile abzuleiten. Mit GREAT/upGREAT wurden seit Mai 2014 ca. 500.000 Spektren gemessen, die vier verschiedene Weltregionen abdecken, nämlich Nordamerika, Neuseeland, Europa und Tahiti/Pazifik. Zeitliche Variationen sowie der Einfluss von Sonnenzyklen, Winden und Schwerewellen werden ebenfalls im Rahmen des Projekts untersucht. Die Ergebnisse werden mit Satellitendaten, die für Höhen von 80 bis 100 km verfügbar sind, und mit Vorhersagen eines semi-empirischen Modells verglichen. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Daten die ersten spektral aufgelösten direkte Messungen von O in der MLT sind. Dies ist eine vielversprechende Alternative zur Bestimmung der Konzentration von O im Vergleich mit indirekten satellitengestützten Methoden, die auf photochemischen Modellen beruhen.

Was bestimmt die Konzentration von Aerosolpartikeln in der marinen Grenzschicht über dem atlantischen Ozean?

Das Projekt "Was bestimmt die Konzentration von Aerosolpartikeln in der marinen Grenzschicht über dem atlantischen Ozean?" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V..Aerosolpartikel spielen eine wichtige Rolle für das regionale und globale Klima. Weltweit gibt es deshalb zahlreiche Messstationen, von denen allerdings nur ein kleiner Teil die marine Grenzschicht (MBL) erfasst, obwohl etwa 70% der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt sind. Dieses Projekt soll dazu beitragen, das Wissen über Quellen und Austauschprozesse von Aerosolpartikeln in der MBL mithilfe einer Messkampagne über den Azoren im Nordostatlantik, welche nahezu unbeeinflusst von lokalen Quellen sind, zu verbessern.Die zentrale Hypothese ist, dass sowohl Ferntransport aus Nordamerika, als auch Partikelneubildung in der freien Troposphäre (FT) und an Wolkenrändern mit anschließendem Vertikaltransport wesentlich zur Anzahlkonzentration der Aerosolpartikel in der MBL beitragen. Das Verständnis der Partikelquellen und Senken zusammen mit dem vertikalen Partikelaustausch zwischen MBL und FT ist daher eine Grundvoraussetzung für die Vorhersagbarkeit der Partikelanzahlkonzentration in den unteren Schichten der MBL wo sie z.B. für die Wolkenbildung von großer Bedeutung ist. Diese Prozesse sind bisher über dem offenen Ozean nur unzureichend quantifiziert. Zur Verifizierung der Hypothese sollen vertikale Austauschprozesse und Partikelquellen über den Azoren mit hoher räumlicher Auflösung untersucht werden. Dazu werden mit einer am TROPOS entwickelten hubschraubergetragenen Messplattform Partikelanzahlkonzentration und Vertikalwind mit einer zeitlichen Auflösung gemessen, die erstmalig eine direkte Bestimmung des vertikalen turbulenten Partikelflusses in verschiedenen Höhen ermöglicht. Die hierfür notwendigen schnellen Partikelmessungen von mind. 10 Hz werden durch den Einsatz eines schnellen Partikelzählers ermöglicht, welcher am TROPOS im Rahmen eines abgeschlossenen DFG-Projektes entwickelt und erfolgreich eingesetzt wurde. Durch dieses Gerät ist es ebenfalls möglich zu prüfen, ob auch in dieser Region regelmäßig die Neubildung von Aerosolpartikeln an Wolkenrändern stattfindet, wie es an Passatwolken auf Skalen von wenigen Dekametern beobachtet wurde. Weiterhin werden Anzahlgrößenverteilungen von Aerosolpartikeln sowie Absorptionskoeffizienten bei drei Wellenlängen bestimmt. Damit sind Rückschlüsse auf die Herkunft der untersuchten Aerosolpartikel möglich.Da die Hubschrauberflüge zeitlich begrenzt sind und damit nur Momentaufnahmen darstellen, werden zusätzlich kontinuierliche Messungen der Partikelanzahlgrößenverteilung an zwei bodengebundenen Stationen installiert. Eine dieser Stationen ist wenige Meter über Meeresniveau gelegen, die andere auf 2200 m und somit in der FT. Damit wird auf der Basis kontinuierlicher Messungen über einen Zeitraum von einem Monat die Untersuchung der Austauschprozesse zwischen MBL und FT ermöglicht. Mit Hilfe der gewonnen Datensätze können Einflüsse globaler Klimaänderungen auf das lokale Klima und mögliche Rückkopplungseffekte über den Einfluss von Aerosol auf Wolken in dieser Region besser eingeordnet werden.

Komplexität, Struktur und Wandel terrestrischer Ökosysteme zur Zeit des eozänen Klimaoptimums am Beispiel von Pflanzen-Insekten Assoziationen aus Messel und Eckfeld

Das Projekt "Komplexität, Struktur und Wandel terrestrischer Ökosysteme zur Zeit des eozänen Klimaoptimums am Beispiel von Pflanzen-Insekten Assoziationen aus Messel und Eckfeld" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn, Institut für Paläontologie.Koevolutive Beziehungen zwischen Pflanzen und Insekten werden seit Jahren als wichtigster Motor für den enormen Artenreichtum heutiger terrestrischer Ökosysteme angesehen. Dabei steht die Erforschung ihrer Wechselbeziehungen aber noch weitgehend am Anfang, und Untersuchungen zur Dynamik von Insekten-Pflanzen Interaktionen in erdgeschichtlichen Zeiträumen anhand fossilen Pflanzenmaterials wurden bislang nur für einige nordamerikanische Fundstellen durchgeführt. Hier bieten die eozänen Fossillagerstätten Messel und Eckfeld wegen ihres Artenreichtums und ihrer hervorragenden Erhaltungsqualität von Pflanzenfossilien und Fraßspuren günstigste Voraussetzungen. Über 45.000 Pflanzenreste von denen 20-25 Prozent Schäden wie Blattfraß, Minen oder Gallen aufweisen, stehen für die Untersuchungen zur Verfügung. Die Vielfalt dieser Beschädigungen, die als sogenannte Gilden bzw. funktionale Nahrungsgruppen klassifiziert werden, liefert ein hervorragendes Beispiel für die Komplexität, die Struktur und den Wandel von terrestrischen Ökosystemen im Bereich des eozänen Klimaoptimums. Die Ergebnisse werden im Vergleich mit Fundstellen Nordamerikas und im Hinblick auf moderne Theorien zur Entwicklung der Biodiversität ausgewertet. Das vorliegende Projekt ist die erste umfangreiche Untersuchung von Pflanzen-Insekten Interaktionen für zwei der bedeutendsten terrestrischen Fossillagerstätten Europas.

Deutsch-amerikanische Umwelt- und Ressourcengeschichte

Das Projekt "Deutsch-amerikanische Umwelt- und Ressourcengeschichte" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Freiburg, Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen, Professur für Wald- und Forstgeschichte.Bereits in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts sichern reichlich vorhandene natürliche Ressourcen des nordamerikanischen Kontinents die Existenz der ersten deutschen Emigranten verschiedenster religiöser Minderheiten. Die Gründungen von deutschen Siedlungen in Pennsylvania und North Carolina zeigen schon frühe Maßnahmen des Waldschutzes und einer ersten nachhaltigen Holznutzung, die sowohl auf einer Inventarisierung des Ressourcenpotenzials als auch auf einer entsprechenden Nutzungskontrolle basieren. Im 18. und 19. Jahrhundert wird dagegen die deutsche Auswanderung nicht nur durch landwirtschaftliche Missstände, sondern auch durch eine regional aufkommende 'Holznot' verstärkt, die Bauern, Handwerker und Arbeiter gleichermaßen betrifft. Seit der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts werden erste Eisen- und Glashüttenstandorte in Pennsylvania, New York State und anderen Staaten an den großen Seen gegründet, die zunächst stark an die Ressource Holz und Steinkohle gebunden sind und entsprechend negative Auswirkungen auf Wald und Umwelt zeigen. Seit Mitte des 19. Jahrhunderts sind aufgrund der großen Entwaldungen erste Anfänge einer nordamerikanischen Naturschutzbewegung zu erkennen. In der Folgezeit werden vermehrt Kahlflächen aufgeforstet und zu Ende des 19. Jahrhunderts erste forstliche Ausbildungsstätten von deutschen Forstwissenschaftlern gegründet. Ein intensiver deutsch-amerikanischer Fachaustausch findet bis Ende der 1930er Jahre statt. Erste Studien zeigen, dass eine retrospektive Forschung wertvolle Rückschlüsse auf die Entwicklung des deutsch-amerikanischen Wald- und Naturverständnisses ermöglicht eine in heutiger Zeit noch weitgehend unbeachtete, dafür aber umso wichtigere Komponente der Umweltwahrnehmung. Gleichzeitig ist die besondere Bedeutung eines nachhaltigen Ressourcenmanagement aufzuzeigen. Folgende wissenschaftliche Fragen lassen sich ableiten: - Sozial- und mentalitätsgeschichtlich: In welcher Form und in welchem Maße wirkten sich Erfahrungen erlebter Ressourcenknappheit der Auswanderer auf Reaktionen auf die sich im 19. Jahrhundert zunehmend verschlechternde Waldressourcenqualität in den USA aus ? - Umweltgeschichtlich: Ist bereits im 18. und 19. Jahrhundert eine dezidierte Umweltwahrnehmung im deutsch-amerikanischen Auswanderungsmilieu festzustellen ? - Forstgeschichtlich: Inwiefern trägt eine von außerhalb der Staatsgrenzen erfolgte kritische Betrachtung sowohl nordamerikanischer als auch deutscher Waldbewirtschaftung dazu bei, auf beiden Seiten forsthistorische Aussagen des 19. und 20. Jahrhunderts zu relativieren ? - Ressourcenpolitisch: Welche Ansatzpunkte liefert eine zeitnähere und räumlich verlagerte Untersuchung der Ressourcenproblematik in den USA, um die heutige Gesellschaft und Politik für einen nachhaltigen Umgang mit ihren Lebensressourcen zu sensibilisieren ?

Revision und Studien zur Phylogenie der Lichinaceae-Gattungen Lichinella (inkl. Gonohymenia), Peccania und Pterygiopsis mit besonderer Berücksichtigung kritischer Taxa im Verbreitungsschwerpunkt in Trockengebieten Südwest Nordamerikas

Das Projekt "Revision und Studien zur Phylogenie der Lichinaceae-Gattungen Lichinella (inkl. Gonohymenia), Peccania und Pterygiopsis mit besonderer Berücksichtigung kritischer Taxa im Verbreitungsschwerpunkt in Trockengebieten Südwest Nordamerikas" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Institut für Allgemeine Botanik und Botanischer Garten.Es wird die taxonomische Revision kritischer Gattungen der cyanobakteriellen Flechtenfamilie Lichnaceae (Lichinales, lichenisierte Ascomycetes) angestrebt. Dazu sollen auch Fragen zur Stammesgeschichte und Phylogeographie der Gattungen und ihrer Arten geklärt werden. Die Gattungen Lichinella (inkl. Gonohymenia), Peccania und Pterygiopsis gehören zu den artenreichsten der Lichinaceae. Die Sippen weisen in den Trockengebieten der Erde eine hohe Artenvielfalt auf. Lokal können sie in kryptogamenreichen Habitaten beträchtlichen Anteil an der Phytodiversität haben. Das trifft auch auf die Wüstengebiete im Südwesten der USA und im nördlichen Mexiko zu. Die rezenten Verbreitungsmuster von Arten der Lichinaceae im Gebiet sind jedoch sehr verschieden. Neben Neoendomiten kommen auch Sippen mit weltweiter, aber oft disjunkter Verbreitung vor. Letztere sind offenbar Plaeoendemiten. Die Daten sind jedoch sehr lückenhaft, was auf die gesamte Familie zutrifft. Hinzu kommen noch unbeschriebene Taxa sowohl aus Südwest Nordamerika als auch aus anderen Verbreitungszentren wie dem Nahen und Mittleren Osten. Es soll daher eine geographisch abgegrenzte Revision kritischer Sippen mit der Frage nach deren evolutiver Entfaltung weltweit verbunden zu werden.

Krebserzeugende Stoffe bei der Arbeit - Eine vergleichende Untersuchung von Expositionsmessungen aus Frankreich und Deutschland

Das Projekt "Krebserzeugende Stoffe bei der Arbeit - Eine vergleichende Untersuchung von Expositionsmessungen aus Frankreich und Deutschland" wird/wurde gefördert durch: Hauptverband der Gewerblichen Berufsgenossenschaften. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung.Zielsetzung: Europäische Regelwerke zur Minderung der Risiken bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen liegen vor und werden weiterentwickelt (z. B. REACH). Expositionsszenarien spielen hierbei eine wichtige Rolle. Daher ist ein Vergleich von Expositionen über Landesgrenzen hinweg sinnvoll, der zum Ziel hat zu untersuchen, wie hoch Expositionen in Abhängigkeit von Arbeitsbereich, Arbeitsverfahren und Schutzmaßnahmen sind, wie die methodische Vorgehensweise bei der Ermittlung ist und wie sich dokumentierte Daten vergleichen lassen. Das Projekt baut auf Erfahrungen eines von der European Foundation for the Improvement of Living and Working Conditions geförderten Projekts aus der Mitte der 1990er-Jahre auf, an dem Institute aus Nordamerika und Europa, darunter auch das Berufsgenossenschaftliche Institut für Arbeitsschutz - BGIA, beteiligt waren. Die Expositionssituation in Frankreich und Deutschland für die arbeitsschutzrelevanten krebserzeugenden Gefahrstoffe Formaldehyd, Benzol, Cadmium und Trichlorethylen soll ausgewertet werden und es soll untersucht werden, ob sie tendenziell vergleichbar ist bzw. in ausgewählten Branchen und Arbeitsbereichen übereinstimmt. Aktivitäten/Methoden: Die Expositionsdatenbanken Chemical exposure data base (COLCHIC), geführt und ausgewertet vom Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS) aus Frankreich, und Messdaten zur Exposition gegenüber Gefahrstoffen am Arbeitsplatz (MEGA), geführt und ausgewertet vom BGIA, sollen hinsichtlich ihres quantitativen und qualitativen Leistungsumfanges charakterisiert werden. Die detaillierte Analyse der Datenbanken soll am Beispiel der ausgewählten krebserzeugenden Gefahrstoffe Benzol, Formaldehyd, Cadmium und Trichlorethylen erfolgen. Hierzu gehören die Untersuchung der den Messwert beeinflussenden Variablen, wie z. B. die Mess- und Analysensysteme, die hinterlegten Schlüsselverzeichnisse der Branchen, Arbeitsbereiche und Tätigkeiten, die als primäre Selektionskriterien in den Datenbanken fungieren, sowie die statistischen Parameter.

Die Bekaempfung der industriellen Luftverschmutzung in Westeuropa und Nordamerika

Das Projekt "Die Bekaempfung der industriellen Luftverschmutzung in Westeuropa und Nordamerika" wird/wurde gefördert durch: Gesellschaft der Freunde der Universität Mannheim e.V.. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Mannheim, Europa-Institut.Ueberlegungen anhand rechtsvergleichend gewonnenen Materials zur zweckmaessigsten Ausgestaltung der normativen Regelung und ihrer verwaltungsmaessigen und gerichtlichen Handhabung unter dem Gesichtspunkt des effektivsten Umweltschutzes.

Klimaschutz und Klimavulnerabilität

Das Projekt "Klimaschutz und Klimavulnerabilität" wird/wurde gefördert durch: Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH / Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Freiburg, Institut für Umweltsozialwissenschaften und Geographie, Professur für Physische Geographie.In laufenden Forschungsarbeiten werden inhaltliche Fragen und methodische Weiterentwicklungen aufgegriffen, um Aspekte des Klimaschutzes und der Klimavulnerabilität zu untersuchen. Neben der Frage geeigneter Methodenwerkzeuge, u.a. Geographische Informationssysteme, CRE kollaborativen Forschungsumgebungen, Netzwerkanalyse, Haushaltsbefragungen, Öffentlichkeitsarbeit widmet sich die Arbeitsgruppe der Ableitung von Indikatorensystemen. Besondere Beachtung finden auch transnationale Vergleiche bzw. Analysen. Bisherige Arbeiten bezogen sich regional auf Deutschland, die EU-Staaten, Nord- und Lateinamerika. Zusammen mit anderen Forschungseinrichtungen und Institutionen werden realitätsnahe und operationalisierbare Verfahren entwickelt. Bisherige Kontakte umfassen u.a. mehrere deutsche Kommunen und Stadtwerke, das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme Freiburg, das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ, das Politikwissenschaftliche Institut der Universität Göteborg, Greater Vancouver Regional District in Burnaby, Puget Sound Clean Air Agency in Seattle.

Projekt Internationale Biodiversitätspolitik

Das Projekt "Projekt Internationale Biodiversitätspolitik" wird/wurde gefördert durch: VolkswagenStiftung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt, Institut für Gesellschafts- und Politikanalyse, Lehrstuhl Hirsch.Erstens wollen wir wissen, ob in den verschiedenen Ideen und Modellen zur Regulierung von access und benefit sharing eher ökonomische oder eher ökologische Aspekte dominieren und wie die Interessen der verschiedenen Interessengruppen darin repräsentiert sind. Wir wollen zeigen, wie internationale Politiken und die Nutzung genetischer Ressourcen durch verschiedene Interessengruppen von ökonomischen und politisch-institutionellen Prozessen abhängig sind. Zweitens sind wir an den Prozessen interessiert, in denen internationale Politiken auf nationaler und regionaler Ebene umgesetzt werden. Was ist das Verhältnis der verschiedenen Ebenen zueinander, welche ist dominant? Wie sind top down-Strategien verbunden mit bottom up-Prozessen? Dafür werden wir detaillierter den Fall der Nordamerikanischen Freihandelszone (NAFTA) und dort insbesondere Mexiko untersuchen. Schließlich soll ein Beitrag zur Diskussion über entstehende Formen einer Global Governance geleistet werden. Um diese Formen zu verstehen wollen wir eine kritische Theorie der 'Internationalisierung des Staates' entwickeln. Das bedeutet, dass der Nationalstaat zwar nicht verschwindet, dass aber auf den verschiedenen räumlichen Ebenen unterschiedliche Staatsfunktionen angesiedelt sind. Das Verhältnis dieser Ebenen - global, national, regional und lokal - zueinander ist entscheidend und bedarf einer stärkeren Erforschung.

Rückstandsgehalte und Verteilung von subtherapeutischen Antibiotika in Feedlot-Böden

Das Projekt "Rückstandsgehalte und Verteilung von subtherapeutischen Antibiotika in Feedlot-Böden" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Trier, Fach Bodenkunde.Feedlots sind v.a. in Nordamerika verbreitete Tierproduktionsbetriebe mit intensivster Freilandhaltung. Es wird vermutet, dass Feedlots Brennpunkte einer Umweltbelastung mit pharmazeutischen Antibiotika sind, da große Tierbestände gehalten werden, die regelmäßig Antibiotika erhalten. Es wurden Bodenproben von einer Grasland-Kontrolle sowie Boden- und Tierdung-Proben von Bodenprofilen eines gewerblichen und eines experimentellen Feedlots entnommen und analysiert. Rückstände der üblicherweise verwendeten Antibiotika Sulfamethazin, Chlortetracyclin und Tylosin wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen in Dung, Boden und Wasser gefunden. Die Ergebnisse weisen auf eine nicht unerhebliche Persistenz, Tiefenverlagerung und insbesondere Oberflächenabfluss der Antibiotika Sulfamethazin und Chlortetracyclin hin.

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