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Auswirkungen hygrischer Fluktuationen auf die Grenzen und Teillandschaften der Wueste Namib

Das Projekt "Auswirkungen hygrischer Fluktuationen auf die Grenzen und Teillandschaften der Wueste Namib" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Geographie, Arbeitsgruppe Wüstenforschung durchgeführt. Die Persistenz der Benguela-Zirkulation seit dem Miozaen (Mittleres Tertiaer) erlaubte im Hinterland der Wueste Namib nur Klimaschwankungen innerhalb semiarider Rahmenbedingungen. Dies fuehrte mit hoher Wahrscheinlichkeit im Wechsel von endorheischer Entwaesserung und Sedimentakkumulation der Trockenfluesse (Riviere) zu episodischen beziehungsweise phasenweisen Durchbruechen zum Meer. Die hygrischen Veraenderungen sind daher - besonders im Jungpleistozaen und Holozaen - in Flussterrassen beziehungsweise Flutauslaufsedimenten der Wueste resp. in ihrem Ostrandbereich gut dokumentiert. Ziel ist es, von punktuellen Untersuchungen der Ablagerungen wegzukommen und die Akkumulationen weitraeumig zueinander in Beziehung zu setzen sowie mit modernem Methodenrepertoire ueber diese geomorphodynamischen Zeugnisse der Identifizierung und zeitliche Eingrenzung / Datierung hygrischer Veraenderungen ('Paleomonsoon' und 'Mega-El Ninos') innerhalb des namibischen Territoriums waehrend des Pleistozaens und Holozaens zu erreichen. Auf diese Weise sollen bislang fehlende Eckdaten zur Rekonstruktion der raeumlichen Veraenderungen der Namib-Ostgrenze im Grenzsaum zwischen noerdlicher Randstufenluecke und suedlichem Kaokoveld erarbeitet werden. Eine Korrelation der Ergebnisse mit den Erkenntnissen aus der Untersuchung anderer 'Desert Margins' (im Rahmen des International Geological Correlation Programm, IGCP 349) wird angestrebt. Mit Hilfe von stratigraphischen Untersuchungen und absoluten Altersbestimmungen am flusialen und aeolischen Schluffablagerungen (Silte) wird eine genauere zeitliche Aufloesung holozaener Feuchte-/Ariditaetsschwankungen im gesamten namibischen Bereich versucht.

Die Flussgeschichte des noerdlichen Oberrheins - Klimatische und anthropogene Ursachen und Auswirkungen vom Spaetglazial bis zur fruehen Neuzeit

Das Projekt "Die Flussgeschichte des noerdlichen Oberrheins - Klimatische und anthropogene Ursachen und Auswirkungen vom Spaetglazial bis zur fruehen Neuzeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hessisches Landesamt für Bodenforschung durchgeführt. Das Vorhaben will die Archive im Flussgebiet des noerdlichen Oberrheins untersuchen. Die Flussentwicklung hat im Laufe des ausgehenden Pleistozaens und im Holozaen dynamische Wandlungen durchgemacht, die Auswirkungen auf die Oberflaechenform, die Sedimentation und die Bodenbildung hatten. Die Vielzahl der Maeandersysteme erlaubt eine gute Aufloesung der drei Zeitscheiben (ZS). In der ersten ZS vollzieht sich der Uebergang von furkativer zu maeandrierender Dynamik. Auf Umlaufflaechen entstehen Tschernoseme. Die zweite ZS zeichnet sich durch den Wechsel von Gross- zu Kleinmaeandern mit gravierendem Wechsel der Sedimente (humose Auenlehme) aus. In die dritte ZS faellt ein erneuter Wechsel zu staerker furkativem Verlauf mit grobkoernigeren schluffigen Sedimenten. Neben der lateralen Differenzierung der Maeandersysteme existiert auch eine vertikale Differenzierung der Auenlehmdecke. Zu deren Gliederung und Datierung wird neben flussmorphologischen Aspekten und stratifizierbaren Sedimenten insbesondere die Bodengenese untersucht.

Pleistozaene Sandbewegungen und zyklische Wuestenausbreitung der mediterranen Kuestenebene von Israel

Das Projekt "Pleistozaene Sandbewegungen und zyklische Wuestenausbreitung der mediterranen Kuestenebene von Israel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Geologisches Institut, Abteilung Quartärgeologie durchgeführt. The East Mediterranean Coastal Plain is composed mainly of alternating sands, soils and gravel of Pleistocene-Holocene age, indicating the alternation of marine, coastal and continental environments. Archaeological/geological surveys previously conducted on the coastal plain by the principal investigators, show that until modern times the sand layers had always been empty of human occupation. Archaeological remains are found only in the paleosols which have formed between successive episodes of sand accumulation. From a human geography point of view, then, in periods of sand accumulation the coastal plain turned into a virtual desert. An attempt will be made to interpret past desertification processes by assessing actual processes of sand transportation and accumulation on the Israeli Coast. For the first time reliable chronological framework will be obtained by means of systematic application of improved method of absolute dating. This project will bring both geological and archaeological evidence in close interaction so as to elucidate the impact of adverse natural events on human subsistence and survival from prehistoric times. Present-day pattern of sand migration and distribution of grain size, shape and mineralogy along the Mediterranean coast of Israel will be examined. Present-day sand pattern will be compared with past sand along 10 east-west geotraverses across the coastal plain. A more reliable chronological framework for sand accumulation and periods of soil formation will be developed by the application of systematic luminescence dating using a combination of OSL and TL techniques. The chronological information attained will then be used to correlate the terrestrial evidence with the ocean core record (deep sea and Mediterranean record).

Rekonstruktion der pleistozaenen und holozaenen Vergletscherung und Klimageschichte in tektonisch aktiven Gebieten des SO-asiatischen Raumes

Das Projekt "Rekonstruktion der pleistozaenen und holozaenen Vergletscherung und Klimageschichte in tektonisch aktiven Gebieten des SO-asiatischen Raumes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Department für Ökologie, Lehrstuhl für Bodenkunde durchgeführt. Das Forschungsvorhaben soll beitragen zur Rekonstruktion der pleistozaenen und holozaenen Landschafts- und Klimageschichte in tektonisch aktiven Gebieten des SO- und O-asiatischen Raumes. Der Forschungsansatz beruehrt die Problematik des rezenten globalen Temperaturanstiegs im Zusammenhang mit dem Einfluss der immensen Flaechenausdehnung der zentralasiatischen Gebirgsmasse auf das globale Klima sowie die Trennung zwischen natuerlichen und anthropogen bedingten Klimaschwankungen. Dabei werden verschiedene Methoden der absoluten und relativen Altersdatierung von glazialen und fluvioglazialen Ablagerungen eingesetzt wie Radiocarbonanalysen, Pollenanalysen, Dendrochronologie und Lichenometrie. Besonderes Interesse gilt allerdings der Verwitterungsintensitaet und Entwicklung von Boeden auf verschieden alten Ablagerungen. Unsere bisherigen Arbeiten in Zentral- und Ostnepal sowie im Westen der zentralasiatischen Gebirgsmasse (Tienshan) und auf Kamtschatka in O-Sibirien zeigen, dass die Pedosphaere in klimatisch unterschiedlichen Regionen des asiatischen Raumes ein sensibler Indikator fuer Klimaschwankungen ist. Damit verbunden ist auch das Problem, dass in diesen tektonisch aeusserst aktiven Gebieten eindeutige Zeugen von Gletscher- und Klimaschwankungen durch vielfaeltige Erosions- und Umlagerungsprozesse haeufig zerstoert sind. So konnten an der Suedabdachung des Himalaya in Ostnepal mindestens 2 Interglaziale abgegrenzt werden, obwohl korrespondierende Ablagerungen nicht mehr erhalten sind. Auf der Halbinsel Kamtschatka weisen die ersten Befunde darauf hin, dass es waehrend der letzten Hauptvergletscherung zwei ausgepraegte Kaeltephasen mit massiven Gletschervorstoessen gab. Die Vergletscherung waehrend der fruehen Phase war allerdings im Gegensatz zu den Befunden im Mittel-Europa und N-Amerika wesentlich ausgedehnter als in der zweiten Phase, welche dem glazialen Maximum in Europa und N-Amerika entspricht. Im westlichen Tienshan konnte gezeigt werden, dass die maximale Ausdehnung der letzten Hauptvergletscherung offenbar viel groesser war, als urspruenglich angenommen, mit Vorstoessen bis auf 1200m ue.M. herab.

Klimatische Veraenderungen im suedwestlichen Afrika (speziell Namibia): Verschiebung von Wuestengrenzen und Palaeomonsune (ICGP 349)

Das Projekt "Klimatische Veraenderungen im suedwestlichen Afrika (speziell Namibia): Verschiebung von Wuestengrenzen und Palaeomonsune (ICGP 349)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Geographie durchgeführt. The phenomenon of shifting desert margins during Pleistocene and Holocene times shall be analysed on Namibian territory. The Eastern boarder of the Namib Desert as well as the Western part of the Kalahari, react on climatic fluctuations or changes (key-words: Paleomonsoon, Mega-ENSO events) by altering their ecosystems and geomorphodynamics. Following the todays ephemeral rivers from the Namibian highlands or Great Escarpment trough the Namib, fluvial deposits and eolian sediments are investigated with the aim to identify magnitude, frequency, duration and absolute age of climatic variations in arid and semiarid environments.

Effects of climate change on past, recent, and future biodiversity of alpine/arctic plants: Integrative evidence from phylogenies, population genetics, ecological niche modelling and new insights for conservation

Das Projekt "Effects of climate change on past, recent, and future biodiversity of alpine/arctic plants: Integrative evidence from phylogenies, population genetics, ecological niche modelling and new insights for conservation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg,Heidelberger Institut für Pflanzenwissenschaften (HIP) Einrichtung: Botanischer Garten durchgeführt. Responding to the twin crises of global warming and biodiversity loss requires a deep understanding of how climate affects the processes that generate and destroy biodiversity, primarily through its effects on the ecology and distribution of species. Recent improvements in our ability to reconstruct the history of biodiversity through timed phylogenies, estimate changes in genetic diversity, and predict the potential distribution of selected species with ecological niche models (ENMs) now allow us to infer the evolution of ecological preferences and distributional ranges at different temporal scales. Our two case studies focus on alpine/arctic regions, because they are among those most endangered by global warming. The first study will use, for the first time, a combination of ENM and phylogeny to test the model of hybrid, polyploid speciation by secondary contact in arctic/alpine plants. We selected Primula sect. Aleuritia (simply Aleuritia, from here on), because our previous phylogenetic work provided clear hypotheses for the parental origins of polyploids, yet the distributions of the inferred progenitors do not currently overlap. Did the ranges of the proposed parents overlap at the time of allopolyploid origins, as predicted by the secondary contact model? To answer this question, we will produce a high-resolution, dated phylogeny of Aleuritia, optimize the ecological preferences of the hypothesized progenitors onto the dated phylogeny, and project their past distributional ranges onto the fine-resolution climatic scenarios recently developed for the Pleistocene. In the second case study, we will try to explain how small populations persisted on summits in the past and how they are affected by current and future climate change. Here we selected Saxifraga florulenta, a rare, endemic species of the Maritime Alps, because hypotheses of its phylogenetic relationships are available from our previous work, it occurs exclusively above 2000 m, and has very narrow ecological requirements. Consequently, if current trends of global warming continue, the strict ecological adaptation of S. florulenta to siliceous substrates at the highest altitudes of the Maritime Alps may represent a serious extinction risk. We will investigate whether the phylogeographic history, genetic diversity, climatic niche and dispersal mode of S. florulenta can explain its long persistence in the Maritime Alps, a hot spot of biodiversity, and predict its future survival or extinction on mountain tops. We will use a combination of genetic analysis and niche modeling to reconstruct changes in the niche, geographic distribution, and genetic diversity of this cold-adapted species.

JGOFS: Populationsdynamik von planktonischen Foraminiferen und Pteropoden und ihr Einfluss auf die Exportproduktion und Sedimentbildung (Partikelfluss-JGOFS)

Das Projekt "JGOFS: Populationsdynamik von planktonischen Foraminiferen und Pteropoden und ihr Einfluss auf die Exportproduktion und Sedimentbildung (Partikelfluss-JGOFS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut und Museum für Geologie und Paläontologie durchgeführt. Die meisten kalkigen Zooplankter reproduzieren in Abhaengigkeit von den Mondphasen, mit einem daraus resultierenden zyklischen Partikelfluss von Kalziumkarbonat (Sedimentation). In diesem Vorhaben sollen diese Zyklen selbst und die Prozesse untersucht werden, die diesen Partikelfluss praegen und maskieren. Dazu gehoeren die Wechselwirkungen mit der Primaerproduktion, die Veraenderung der Exportproduktion in der Wassersaeule und die Sedimentation am Boden (Process Studies). Am JGOFS Schnitt (20 Grad W) im Nord-Atlantik sollen die bisher gesammelten und neuen Daten zu einer Langzeitstudie (Long Time Scale Survey) fuehren. Prozess-Studien und Langzeituntersuchungen sollen einen Beitrag zum besseren Verstaendnis der Klimaentwicklung waehrend des spaeten Pleistozaens und fruehen Holozaens leisten (Historical Sedimentary Record). Eine Darstellung der speziellen Prozesse wird in Modellrechnungen (Modelling) dargestellt.

Die hydrochemischen Verhaeltnisse im oberflaechennahen pleistozaenen Grundwasserleiter des Oderbruches

Das Projekt "Die hydrochemischen Verhaeltnisse im oberflaechennahen pleistozaenen Grundwasserleiter des Oderbruches" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Geologie, Geophysik und Geoinformatik, Fachrichtung Rohstoff- und Umweltgeologie durchgeführt. Das Oderbruch mit einer Gesamtflaeche von etwa 800 Quadratkilometer ist eines der groessten geschlossenen Flusspoldergebiete in Deutschland. Die bisher hier durchgefuehrten hydrogeologischen Erkundungen beschraenken sich ueberwiegend nur auf die Grundwasserdynamik. Ziel dieser Untersuchungen ist die erstmalige flaechendeckende Charakterisierung der hydrochemischen Verhaeltnisse des oberflaechennahen Grundwassers im Oderbruch. Neben 70-90 bereits vorhandenen Messstellen ist die zusaetzliche Installierung von drei Transsenken mit je 5 Messstellen geplant, um vor allem die Ausbreitung des Oderinfiltrats in den Grundwasserleiter erfassen zu koennen und um eine Abschaetzung der Schadstoffeintraege durch das Infiltrat vorzunehmen. Die Qualitaet des Uferfiltrats aus der Oder ist eine aktuelle, umweltrelevante Fragestellung, die laengerfristig auch im Zusammenhang mit der Wasserversorgung von Berlin zu sehen ist. Die abschliessenden Modellierungen mit den Computerprogrammen PHREEQM (APPELO and WILLEMSEN 1987, 1991) und CoTAM (SIEGER 1993) dienen dazu, die hydrogeochemischen Prozesse und Zustaende in der Uferfiltratzone und im oberflaechennahen Grundwasserleiter des Oderbruchs genauer aufzuschluesseln und zu erlaeutern.

Datierung pleistozaener Sedimente mittels optisch stimulierter Lumineszenz

Das Projekt "Datierung pleistozaener Sedimente mittels optisch stimulierter Lumineszenz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig, Forschungsstelle Geochronologie Quartär durchgeführt. Altersdatierung pleistozaener Ablagerungen in Sachsen zur Unterstuetzung der geologischen Landesaufnahme (GK 25): Aufbau eines multispektralen Lumineszenz-Messplatzes (Anschaffung erforderlicher messtechnischer Geraetebaugruppen). Erschliessung der Infrarot-OSL an Feldspaten fuer geochronologische Bestimmungen, besonders fuer Alterswerte von groesser 80 Ka: es erfolgte eine genaue Charakterisierung der zur Altersbestimmung heranzuziehenden Feldspate hinsichtlich ihrer lumineszenzdosimetrischen Eigenschaften, gleichzeitig wurde nach Lumineszens-Signalen mit ausreichender Stabilitaet gesucht. Es wurden wichtige Quartaerprofile NW- und Mittelsachsens (Elbezone) beprobt, z. T. schon untersucht.

Partikelsedimentation etc. im Suedchinesischen Meer - Teilvorhaben 2: Rekolonisation der Pinatubo-Tephra im Suedchinesischen Meer - Teilvorhaben 3: Spaetquartaere Stoffluesse und Sedimentation am Vietnam-Schelf

Das Projekt "Partikelsedimentation etc. im Suedchinesischen Meer - Teilvorhaben 2: Rekolonisation der Pinatubo-Tephra im Suedchinesischen Meer - Teilvorhaben 3: Spaetquartaere Stoffluesse und Sedimentation am Vietnam-Schelf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Sektion Geowissenschaften, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Zur raeumlich zeitlichen Rekonstruktion der postglazialen Transgression im Suedchinesischen Meer werden Untersuchungen im Bereich des Mekong-Deltas und des noerdlich anschliessenden vietnamesischen Schelfs durchgefuehrt. Die Auswirkungen meeresspiegelkontrollierter Aenderungen terrigener Fluesse und klimainduzierter Zirkulationsaenderungen auf das pelagische System eines relativ kleinen Ozeanrandbeckens sollen mit der geologischen Geschichte des Sedimenteintrags aus dem Mekongdelta sowie des Kuestenauftriebs vor der vietnamesischen Ostkueste bis ins Pleistozaen zurueckverfolgt werden. Die Wiederbeprobung von Sedimentstationen im proximalen, medialen und distalen Bereich sowie ausserhalb des Mt. Pinatubo-Aschenfaechers von 1991 verfolgt den Fortschritt des Rekolonisationsgeschehens durch benthische Foraminiferen sowie der Bioturbation durch Makrofauna. Zusaetzlich wird der Einfluss saisonaler bzw. interannueller Schwankungen im Kohlenstofffluss auf die Faunenzusammensetzung und Rekolonisation untersucht.

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