Am 15. Juli 2010 wird das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft dreißig Jahre alt. Mit seiner innovativen Wissenschaft und exzellenten Forschungsinfrastruktur hat sich das Alfred-Wegener-Institut (AWI) zu einem der weltweit führenden und international anerkannten Zentren für Klimaforschung in beiden Polarregionen und den Meeren entwickelt. Spitzenforschung zum Meereis, den Polarmeeren und ihren Ökosystemen, der Nordsee, dem Wattenmeer, den Eisschilden Grönlands und der Antarktis, der polaren Atmosphäre, den Dauerfrostgebieten, der Klimageschichte und der Vergangenheit unserer Erde zeichnet das Alfred-Wegener-Institut aus. Charakteristisch sind außerdem seine starke internationale Vernetzung und die breite wissenschaftliche Expertise. Um anstehende Fragen zu lösen, arbeiten Bio-, Geo- und Klimawissenschaften eng zusammen. Die Feldforschung unter extremen Bedingungen gehört ebenso zum Alltag wie Arbeit in modernen Laboren, mit leistungsfähigen Großrechnern und Methoden der Fernerkundung. Weil die Polar- und Meeresforschung immer auch eine logistische Herausforderung ist, verfügt das AWI über eine exzellente Infrastruktur, die sie der nationalen und internationalen Wissenschaft zur Verfügung stellt, darunter Forschungsschiffe wie die „Polarstern“ und die „Heincke“, saisonal oder ganzjährig besetzte Forschungsstationen wie die „Neumayer-Station III“ in der Antarktis und die deutsch-französische Forschungsbasis „AWIPEV“ auf Spitzbergen, wissenschaftliche Observatorien, innovative Messsysteme und das Polarflugzeug „Polar 5“.
Organische Schadstoffe in Polarregionen sind aufgrund ihrer Persistenz, Bioakkumulation und ihres Toxizitätspotenzials zu erheblichen Bedenken geworden. Der Klimawandel kann den biogeochemischen Kreislauf von persistenten organischen Schadstoffen (POPs) und neuartigen organischen Schadstoffen (EOCs) verändern und ihre Auswirkungen auf polare Ökosysteme verstärken. Das Auftreten von POPs und EOCs durch Ferntransport und lokalen Austritt hat Auswirkungen auf empfindliche polare Ökosysteme hinterlassen. Daher sind dringend Maßnahmen erforderlich, um die zeitlichen Trends von POPs zu überwachen und neue EOCs in Polarregionen zu untersuchen. Die Daten zu klassischen POPs in Umweltmedien und Biota zeigen aufgrund der weltweiten Bestrebungen, ihre Herstellung und Verwendung zu verbieten, sowohl in der Arktis als auch in der Antarktis rückläufige Trends. Es wurde jedoch die Reemission von POPs beobachtet, die sich zuvor in der polaren Umgebung angesammelt haben, und diese POPs können nach den durch die globale Erwärmung verursachten Prozessen des Eisrückgangs, des Gletscherschmelzens und des Permafrostauftauens wieder in den globalen Kreislauf eintreten. Daher sollte in Polargebieten eine kontinuierliche Überwachung von klassischen POPs durchgeführt werden. Screening-Erhebungen auf EOCs in Umwelt- und biologischen Matrizes wurden durch nationale und regionale Forschungsprogramme durchgeführt. Der weiträumige Umwelttransport von EOCs wurde durch ihr Vorkommen in Eisbohrkernen, Schnee und Seewasser in Polarregionen hervorgehoben. Daher muss die Untersuchung von EOCs in der Antarktis durch nationale und internationale Forschungsprogramme verstärkt werden. Gletschereis und -schnee fungierten als sekundäre Emissionsquellen in den Polarregionen und setzten POPs und EOCs in Atmosphäre und Ozean frei. Daher muss die zukünftige Forschung die verschiedenen biogeochemischen und geophysikalischen Prozesse unter Klimawandel und anthropogenen Belastungen verstehen, um das Umweltverhalten und das Toxizitätsrisiko von EOCs in Polarregionen vorhersagen zu können. Quelle: Forschungsbericht
Die Antarktis sowie das umgebende Südpolarmeer unterliegen einem zunehmenden Druck durch kumulative Auswirkungen von Klimaveränderungen, Verschmutzung, Fischerei, Tourismus sowie einer Vielzahl weiterer menschlicher Aktivitäten. Diese Veränderungen bergen ein hohes Risiko sowohl für die lokalen polaren Ökosysteme als auch für die Regulation des globalen Klimas sowie durch einen globalen Anstieg des Meeresspiegels. Somit dienen langfristige Monitoringprogramme zur Beurteilung des Zustands von Ökosystemen sowie zur Erstellung von Prognosen für zukünftige Entwicklungen. Die Fildes-Region im Südwesten King George Islands (South Shetland Islands, Maritime Antarktis), bestehend aus der Fildes Peninsula, Ardley Island sowie mehreren vorgelagerten Inseln, gehört zu den größten eisfreien Arealen der Maritimen Antarktis. Im Rahmen der Fortsetzung eines in den 1980er Jahren begonnenen Langzeitmonitorings wurde während der Sommermonate (Dezember, Januar, Februar) der Saisons 2018/19 und 2019/20 die Erfassung der lokalen Brutvogel- und Robbenbestände durchgeführt und durch einzelne Zähldaten der Saison 2020/21 ergänzt. Die vorliegende Studie präsentiert die gewonnenen Ergebnisse, einschließlich der Bestandsentwicklung der heimischen Brutvögel. Hierbei zeigten einige Arten im Langzeitvergleich stabile Bestände (Braune Skuas, Südpolarskuas) oder eine deutliche Zunahme (Eselspinguin, Südlicher Riesensturmvogel). Andere Arten verzeichneten dagegen deutliche Rückgänge der Brutpaarzahlen (Adéliepinguin, Zügelpinguin, Antarktisseeschwalbe, Dominikanermöwe) bis hin zu einem fast völligen Verschwinden aus dem Brutgebiet (Kapsturmvogel). Daneben wurde die Zahl der Robben an ihren Ruheplätzen erfasst sowie die Verbreitung aller Wurfplätze in der Fildes-Region dargestellt. Weiterhin wurden Daten zum Brutvogelbestand in ausgewählten Bereichen der Maxwell Bay ergänzt. Ferner wurde die schnelle Ausbreitung der Antarktischen Schmiele mit Hilfe einer vervollständigten Wiederholungskartierung dokumentiert. Die Dokumentation von Gletscherrückzugsgebieten ausgewählter Bereiche der Maxwell Bay wurde anhand von Satellitenbildern aktualisiert und in Bezug zur regionalen klimatischen Entwicklung betrachtet. Weiterhin wird auf die Verbreitung und Menge von angespültem Meeresmüll in der Fildes-Region sowie auf Einflüsse von anthropogenem Material auf Seevögel eingegangen. Zusätzlich werden die aktuellen Kenntnisse über alle eingeschleppten, nicht-heimischen Arten im Untersuchungsgebiet sowie der weitere Forschungsbedarf dargestellt. Quelle: Forschungsbericht
The interrelationship between tourism development and polar environmentsbecame a hot topic in the last decades. Since climatic changes lead toaltered ecosystems including the alteration of species, composition in areas withprevious icy and hostile conditions, especially the use of polar landscapes, cameinto touristic focus. However, the Southern Ocean surrounding Antarctica has beenan exceptional destination to experience nature and follow the path of adventurerssince its discovery. To fulfill the Protocol on Environmental Protection to theAntarctic Treaty (Environmental Protocol) with the aim to protect the Antarcticarea as well as possible, the procedure of granting a permit for tourism activitiesis well developed in German legislation. For decades, Germans have accountedfor more than 10% of all tourists enjoying the special landscape during a cruiseto Antarctic coasts. This puts them in the top 3 of the world together with Americanand British tourists. Since 2000, the German Federal EnvironmentAgency recordedinformation on German tourist activities in the area of Antarctica from yearly postvisitreports. These data may support discussions on possible steps toward requiredregulations for polar tourism in the near future. Some aspects of land-based tourismon the Antarctic continent, and especially on the Antarctic Peninsula and islandsnearby, are highlighted with regard to the potential consequences within the frameof environmental protection and climate change. Due to the lack of knowledgewhich impedes thoroughly environmental assessments for all touristic activities,the German Federal Environment Agency aims to encourage research and politicalinstitutions to support the development of a concept of sustainable tourism for theAntarctic Treaty area.Quelle: German Tourism Activities in the AntarcticArea: A Governmental Perspective. In: New Issues in Polar Tourism: Communities,Environments, Politics. Springer Science+Business Media Dordrecht 2013
Ricking, Mathias Freie Universität Berlin, Fachbereich Geowissenschaften, AB Hydrogeologie (2009), FKZ 30102026 Polare Wasserinhaltsstoffe (z.B. Arzneimittel, neuartige polare Pflanzenschutz- und Behandlungsmittel, Körperpflegemittel) spielen für die Beschreibung und Bewertung eines Ökosystems eine wichtige Rolle. Der Einfluss von hormonähnlichen, östrogenen und antiöstrogenen Stoffen kann zu Veränderungen innerhalb eines Ökosystems führen. In Vergleichsexpositionen wurde die Übertragbarkeit mit der chemischen Veränderung in Fischen belegt (Vermeirssen et al. 2005). Für die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) wurden polare Wasserinhaltsstoffe bisher nicht oder nur sehr unzureichend erfasst. In der Schweiz, in Frankreich und Großbritannien sowie den USA wurde die Anreicherung mit speziellen Passivsammlern bereits erfolgreich getestet (Alvarez et al. 2004, Alvarez et al. 2005, Togola and Budzinski 2007 und Mazalla et al. 2007). Die Passivsammler enthalten einen Träger, der aus einer Mischung verschiedener Adsorberharze besteht, an denen die Wasserinhaltsstoffe anhaften. Durch diese Anreicherung an den Harzen konnten in den o. g. Untersuchungen über 32 Verbindungen nachgewiesen werden, die durch die Beprobung von Wasser nicht erfasst wurden - hier wurden nur 9 bis 24 Verbindungen detektiert (Alvarez et al. 2005). Eine kontinuierliche Probenahme mit Passivsammlern wurde über einen Zeitraum von bis zu 34 Tagen getestet (Togola and Budzinski 2007). Dabei kam es zu keinem Verlust der angereicherten Verbindungen. Laborexperimente haben die Anreicherung unter fließenden und stehenden Bedingungen ohne Einfluß der Salinität in einem Temperaturbereich von 5 - 27°C belegt (Togola and Budzinski 2007). Um zusätzliche Informationen zu bioakkumulierbaren Stoffen, die nicht in den Schwebstoffen angereichert sind, zu gewinnen, sollten an drei ausgewählten Probenahmeflächen (PNF) der UPB polare Wasserinhaltsstoffe während unterschiedlicher Jahreszeiten exemplarisch beprobt und untersucht werden. Abschlussbericht zu Umweltprobenbank des Bundes – Probenahme polarer Wasserinhaltsstoffe an Probenahmeflächen der UPB (PDF, 1053 KB)
Das Projekt "Teilvorhaben: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Methodik der Fernerkundung (IMF) durchgeführt. Projektbeschreibung: Mit fortschreitender Klimaerwärmung werden Gewässer in arktischen und subarktischen Regionen zunehmend für den Schiffsverkehr interessant. In Folge dessen steigt das Interesse am Einsatz von Schiffen in diesen Gewässern. Dennoch stellt Meereis einen nicht zu unterschätzenden Risikofaktor im Schiffsbetrieb dar. Das Projekt EisKlass31 arbeitete an methodischen Grundlagen zur Meereiserkennung, indem verschiedene Eis-Typen/-Eigenschaften mit Hilfe der europäischen Sentinel-Satellitenserie differenziert wurden. Aufbauend wurden optisch/thermale Sensoren (Sentinel-3) und Radarsensoren (Sentinel-1) kombiniert ausgewertet, um ein verbessertes Bild zu den Meereis-Lageinformationen zu erhalten. Ergebnisse und Wirkung: Eine bereits bestehende Methode zur Erkennung von Meereiseigenschaften auf der Basis optischer und thermaler Satelliten-Informationen wurde auf Daten der Sentinel-3 Satelliten angepasst und für automatische Anwendungen verbessert. Daraus resultierende, detailreiche Darstellungen von Eisdicken und Eis-/Schnee-/Oberflächen-Eigenschaften bildeten anschließend die Grundlage zur Kombination mit der Eisklassifikation aus Radar-Daten, welche ebenfalls auf Sentinel-Daten angepasst wurde. Es zeigt sich, dass die Kombination beider Ergebnisse zum einen die Vielfalt der zu extrahierenden Meereis-Information erhöht, zum anderen die Auflösung von 500 m bei optischen Daten auf nunmehr 200 m durch Radar-Daten steigt. In einem Anschlussprojekt ist beabsichtigt den entwickelten Algorithmus dahingehend zu optimieren, dass sie in einen operationellen Dienst eingebunden werden kann. Generierte Eiskarten sollen mit Hilfe einer App auf der Brücke eines Schiffes angezeigt werden können, um auf diese Weise zur Sicherheit in polaren Regionen beizutragen und Umweltschäden durch Havarien im sensiblen arktischen Ökosystem zu verhindern.
Das Projekt "CO2 impact on calcification in marine bivalves - a key to understand past, present and future climate records of polar ecosystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI), Abteilung Ökologie Mariner Tiere durchgeführt. Der durch anthropogene Aktivitäten verursachte Klimawandel hat einen weiteren Anstieg von CO2 in der Atmosphäre und eine Erhöhung der globalen Temperatur zur Folge und wird sich vermutlich negativ auf die sensiblen Ökosysteme der Arktis auswirken. Die über lange Zeiträume stabilen Lebensbedingungen lassen eine geringere Anpassungsfähigkeit und Toleranz hoch-arktischer Fauna vermuten. Marine kalzifizierende arktische Lebewesen wie die polare Muschel Serripes groenlandicus sind möglicherweise besonders gefährdet, da sie neben der Erwärmung auch der Versauerung des Meerwasser und seiner Untersättigung mit Kalziumkarbonat ausgesetzt sind. Welche synergistischen Effekte von Temperaturanstieg und gleichzeitiger Ozeanversauerung ausgehen, sollte in der vorliegenden Studie anhand von Langzeitexperimenten an der Grönlandmuschel untersucht werden. Die Tiere wurden hierfür einem Temperaturanstieg von 1°C auf 4°C bzw. 7 °C für 63 Tage ausgesetzt, außerdem wurde der CO2-Gehalt im Hinblick auf das Jahr 2100 von Normalbedingungen auf 76 Pa bzw. 112 Pa angehoben, darüber hinaus wurde ein pessimistischer Wert von 304 Pa eingestellt, wie für das Jahr 2300 projiziert. Der Säure-Basen-Haushalt, die Enzymaktivität, das Temperaturtoleranzfenster (unter Kurzzeitakklimation) und das Schalenwachstum, sowie die Schalenparameter Festigkeit und Zusammensetzung wurden unter Erwärmung und CO2-Anstieg genauer bestimmt. Die Untersuchungen des extrazellulären pH-Wertes ergaben eine signifikante Abnahme mit steigendem CO2 Partialdruck des Umgebungswassers. Die respiratorische Azidose wurde nicht durch eine aktive Anreicherung von Bikarbonationen kompensiert, zudem folgen die CO2-Konzentrationsänderungen der Nicht-Bikarbonat-Pufferlinie. Im Gegensatz dazu konnte keine Störung des Säure-Base-Haushalts im Intrazellulärraum festgestellt werden. Hier folgte ein leichter pH-Abfall bei Erwärmung dem Alphastat-Muster. Die mangelnde Fähigkeit, die auftretende Störung im Säure-Base-Haushalt im Extrazellularraum zu kompensieren, deutet auf die Empfindlichkeit der Grönlandmuschel gegenüber der projizierten Ozeanversauerung hin. Weitere Untersuchungen zeigten, dass sich das Temperaturtoleranzfenster von S. groenlandicus unter CO2 verengt und dass sich die Tiere bereits bei einer Temperaturerhöhung auf 7°C unter 112 Pa CO2 jenseits der Pejus-Temperatur (5,5°C) befinden, die einen ersten Leistungsabfall der Tiere andeutet. Im Gegensatz dazu verschiebt sich jedoch unter CO2 die kritische Temperatur von 11°C auf ca. 16°C. Dies könnte auf eine Reduzierung des aeroben Stoffwechsels unter CO2 hindeuten. Die Drosselung des Stoffwechsels unter CO2 wird sich langfristig in einer Verringerung der Fitness und des Wachstums der Muscheln äußern, stellt aber möglicherweise eine kurzfristige Anpassung z.B. an saisonale CO2-Schwankungen im Lebensraum dar (CO2-Erhöhung unter Eis, begleitet von Sauerstoffmangel).
Das Projekt "Ökologie und Phylogenie der Bryozoen der Antarktis und Arktis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Sektion Geowissenschaften, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Im Gegensatz zur rein systematischen Bestandsaufnahme ist die Rolle der Bryozoen in den Ökosystemen der polaren Schelfe noch weitgehend unbekannt. Sie sind mit größten Diversitäten in den autochthonen Gemeinschaften und umgelagerten Sedimenten vertreten. Der Schwerpunkt dieses Forschungsvorhabens liegt auf einem direkten bipolaren Vergleich von Konvergenzen zwischen antarktischen und arktischen Bryozoen und den von ihnen dominierten Gemeinschaften. Die Untersuchungsgebiete für die ökologische Bearbeitung von Bryozoen-dominierten Schelfgemeinschaften und Bryozoenpopulationen liegen unter grundsätzlich ganzjähriger Eisbedeckung und besitzen eine Küstenpolynya. Der antarktische Schelf ist jedoch mit bis zu 600 m deutlich tiefer als der ostgrönländische Schelf. Es sollen unterschiedliche Bryozoengemeinschaften hinsichtlich ihrer Faunistik, Besiedlungsstruktur, ihrer Anpassung an die Saisonalität der Umweltbedingungen, ihres strukturgebenden Potentials verglichen werden. Das Projekt erwartet grundsätzliche Einsichten in die steuernden ozeanographischen, klimatischen und biologischen Faktoren auf die Bryozoengemeinschaften in polaren Gebieten und deren Gemeinsamkeiten und/oder Unterschiede.
Das Projekt "Teilvorhaben: Dr. Thomas König & Partner, Fernerkundung GbR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Thomas König & Partner, Fernerkundung GbR durchgeführt. Projektbeschreibung: Mit fortschreitender Klimaerwärmung werden Gewässer in arktischen und subarktischen Regionen zunehmend für den Schiffsverkehr interessant. In Folge dessen steigt das Interesse am Einsatz von Schiffen in diesen Gewässern. Dennoch stellt Meereis einen nicht zu unterschätzenden Risikofaktor im Schiffsbetrieb dar. Das Projekt EisKlass31 arbeitete an methodischen Grundlagen zur Meereiserkennung, indem verschiedene Eis-Typen/-Eigenschaften mit Hilfe der europäischen Sentinel-Satellitenserie differenziert wurden. Aufbauend wurden optisch/thermale Sensoren (Sentinel-3) und Radarsensoren (Sentinel-1) kombiniert ausgewertet, um ein verbessertes Bild zu den Meereis-Lageinformationen zu erhalten. Ergebnisse und Wirkung: Eine bereits bestehende Methode zur Erkennung von Meereiseigenschaften auf der Basis optischer und thermaler Satelliten-Informationen wurde auf Daten der Sentinel-3 Satelliten angepasst und für automatische Anwendungen verbessert. Daraus resultierende, detailreiche Darstellungen von Eisdicken und Eis-/Schnee-/Oberflächen-Eigenschaften bildeten anschließend die Grundlage zur Kombination mit der Eisklassifikation aus Radar-Daten, welche ebenfalls auf Sentinel-Daten angepasst wurde. Es zeigt sich, dass die Kombination beider Ergebnisse zum einen die Vielfalt der zu extrahierenden Meereis-Information erhöht, zum anderen die Auflösung von 500 m bei optischen Daten auf nunmehr 200 m durch Radar-Daten steigt. In einem Anschlussprojekt ist beabsichtigt den entwickelten Algorithmus dahingehend zu optimieren, dass sie in einen operationellen Dienst eingebunden werden kann. Generierte Eiskarten sollen mit Hilfe einer App auf der Brücke eines Schiffes angezeigt werden können, um auf diese Weise zur Sicherheit in polaren Regionen beizutragen und Umweltschäden durch Havarien im sensiblen arktischen Ökosystem zu verhindern.
Das Projekt "Einfluß und Bedeutung abiotischer Parameter (Licht/UV-Einstrahlung) auf die kleinräumige Verbreitung von Meereislebensgemeinschaften in Arktis und Antarktis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Polarökologie durchgeführt. Die Grenzschicht zwischen dem Meereis und der Wassersäule verknüpft die beiden Systeme und ist ein eigenständiger Lebensraum mit spezifischen abiotischen und biotischen Faktoren sowie einer speziell angepaßten, zum Teil endemischen Flora und Fauna. Die geplanten Untersuchungen konzentrieren sich auf die Charakterisierung der die Besiedlung steuernden, in Raum und Zeit variablen Umweltfaktoren. Bisher ist die Rolle der kleinräumigen Variabilität verschiedener Parameter unter dem Eis (z.B. Strömungsgeschwindigkeit, Lichteinstrahlung, Verteilung von Organismen) in Bezug auf Besiedlung und Austauschprozesse zwischen Eis und Wasser ungeklärt. Der Untereis-Fauna (v.a. Amphipoden, Copepoden, Euphausiaceen) kommt hierbei eine Schlüsselstellung im Nahrungsnetz zu, weil sie die Stufe zwischen im Eis produzierter organischer Substanz (z.B. Eisalgen) und den Konsumenten des Pelagials (z.B. Fische) darstellt. Das Untereis-Habitat ist eine Art 'Kinderstube' für pelagische, sympagische und benthische Arten, deren Vorkommen und Verbreitung in Abhängigkeit von den genannten Faktoren untersucht werden sollen. Die Kenntnis der ökologisch wichtigen Faktoren für das Untereis-Habitat und dessen Fauna im polaren Ökosystem bildet die Grundlage für eine Einschätzung der Auswirkungen von Umweltveränderungen in diesem Lebensraum, besonders im Hinblick auf mögliche Abnahme der Eisbedeckung in polaren Gebieten sowie einem schon beobachteten Anstieg der UV-Strahlungsdosis.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 27 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 22 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 4 |
| offen | 23 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 25 |
| Englisch | 12 |
| Resource type | Count |
|---|---|
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| Keine | 17 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 26 |
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| Weitere | 27 |