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Flora von Kolumbien: Marine Algen

Hauptgrundlage fuer die Bearbeitung der kolumbianischen makroskopischen Meeresalgen ist umfangreiches Herbarmaterial, das seit 1964 gesammelt wird.

Oekologie der Amphibien und Reptilien eines temporaeren Kleingewaessers im tropischen Regenwald von Peru

Seit August 1977 ist die Herpetofauna der Forschungsstation Panguana (Rio Llullapichis, Pachitea, Peru) (vergleiche Ufordat-DS-Nr. 45607, Datenbank des Umweltbundesamtes Berlin) Gegenstand der Untersuchungen. Den Schwerpunkt bildet dabei die oekologische Einmischung der Amphibien und Reptilien eines temporaeren Schwarzwassertuempels. Fortpflanzungsmodi, akustische Einmischung und Nahrungsbeziehungen sind Aspekte der Untersuchungen. Diese erfolgen in Zusammenarbeit mit dem Museo de Historia Neutral de la Universidad San Marcos, Lima.

Terrestrische Säugetiere im brasilianischen Pantanal: Schutzrelevante Feldforschung an Ameisenbär und Co. in einem der bedrohten Lebensräume Südamerikas

Mit Hilfe von Kamerafallen und Direktbeobachtungen erforschen wir die terrestrische Säugetierfauna im brasilianischen Pantanal, einem großen Feuchtgebiet im Herzen Südamerikas. Als eine wichtige Charakterart für diesen Biodiversitäts-Hotspot steht der Große Ameisenbär (Myrmecophaga tridactyla) dabei in unserem Fokus. Diese Tierart spielt eine wichtige Rolle bei der Etablierung von Ökotourismus als Alternative zur intensiven Landnutzung. Bis heute gibt es jedoch kaum Forschung zu Verhalten und Ökologie Großer Ameisenbären. Die Ergebnisse unseres Projektes sollen zur Entwicklung effektiver Schutzkonzepte für die Art und das Ökosystem beitragen, denn auf der Roten Liste der IUCN wird der Große Ameisenbär als 'gefährdet' geführt. Wir sind Teil des interdisziplinären Wissenschaftsnetzwerks CO.BRA (Computational Bioacoustics Research Unit), das in Brasilien an der UFMT (Universität von Mato Grosso) angesiedelt ist. Ziel der Arbeit dieses Netzwerks ist die Entwicklung eines akustischen Monitoring-Systems für Vogel- und Säugetierarten (cobra.ic.ufmt.br).

Vergleichsstudie von Sedimenten von Seen verschiedener Trophiegrade

Die Arbeit ist eine Vergleichsstudie, die auf verschiedenen wigenen Seenuntersuchungen basiert, die zum Teil noch nicht vollstaendig fertiggestellt sind. Es werden die Sedimente von oligotrophen, mesotrophen und eutrophen Seen untersucht. Waehrend oliogotrophe Seen den Naturzustand repraesentieren, laesst sich eine enge Beziehung zwischen zunehmender Eutrophierung, Industriealisierung und Bevoelkerungsdichte herstellen. Sedimente signalisieren naemlich den momentanen Zustand eines Gewaessers. Vergleiche mit tieferliegenden Sedimenten im gleichen See lassen die Veraenderungen deutlich werden.

Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Dekarbonisierung des Verbrenner-Fahrzeugbestandes in Deutschland und Europa als globale Herausforderung

Bestandsfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren werden zukünftig, selbst bei hohen Neuzulassungsanteilen von E-Fahrzeugen in Deutschland (DE), der EU und global, relevante Mengen an Kraftstoffen benötigen. Für DE und mit geringerer Genauigkeit auch für die EU ist zu untersuchen, wie sich der Verbrennerbestand an Pkw und Nutzfahrzeugen und deren Fahrleistung angesichts des Flottenzielwerts von 0g in 2035 für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge sowie der CO2-Bepreisung im zeitlichen Verlauf entwickeln wird. Darüber hinaus sollen Maßnahmen und Instrumente identifiziert und quantifiziert werden, die geeignet sind um die Umstellung des Bestandes auf E-Fahrzeuge zu beschleunigen können. Es ist zu untersuchen, inwieweit es zu einem temporär größeren Neuzulassungsbedarf von E-Fahrzeugen kommen kann, wenn auch typische Gebrauchtfahrzeugkäufer*innen stärker auf ein neues E-Fahrzeug wechseln wollen. Aus der EU exportierte Verbrenner könnten die Erreichung der globalen Klimaziele gefährden. Diesbezüglich ist geplant, unter Berücksichtigung der Literatur zu untersuchen, ob bzw. unter welchen Rahmenbedingungen zur Erreichung der Klimaziele in ausgewählten globalen Regionen (Afrika, Südamerika) und dort charakteristischen Ländern in Fallstudien Elektrofahrzeuge in notwendiger Schnelligkeit eingeführt werden können oder ob bzw. unter welchen Konstellationen in diesen E-Fuels notwendig werden könnten . Hierzu sind Ökologische Wirkungen, Kosten und Folgewirkungen zu betrachten.

Die Auswirkung der dynamischen und thermodynamischen Eigenschaften der Strömung auf die räumliche und zeitliche Verteilung von Niederschlag im südlichen Patagonien

Der weit nach Süden vordringende Keil Südamerikas ist weltweit die einzige nennenswerte Landmasse zwischen ca. 45° und 60°Süd. Das senkrecht zur Hauptwindrichtung verlaufende Andengebirge stellt eine wirksame Barriere für die Westwinddrift dar und hat einen bestimmenden Einfluss auf die hemisphärische Zirkulation sowie das lokale Wettergeschehen. Das Gebirge zwingt die maritimen Luftmassen zum Aufsteigen, was häufig mit intensiven Steigungsregen auf der Luvseite der Anden einhergeht. Durch die Überströmung des Gebirges kommt es zur Ausbildung von speziellen Prozessgefügen in der atmosphärischen Strömung sowohl auf der Meso- als auch regionaler Skala. Der damit einhergehende Transport und Austausch von Energie und Masse beeinflusst maßgeblich die Entstehung und den Ausfall von Hydrometeoren. Trotz der starken Wechselwirkung zwischen Strömung, Topographie und Niederschlag wurde in Patagonien darüber bisher nur wenig geforscht. Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben leistet daher einen Beitrag zum Verständnis der Wechselwirkung zwischen dynamischen Prozessen und der räumlichen und zeitlichen Variabilität von Niederschlag in dieser Region. Ziel des Projektes ist die Quantifizierung wichtiger Prozesse die neue Aufschlüsse über die relevanten Mechanismen liefern soll. Anhand von hochauflösenden numerischen Simulationen werden an Einzelfallstudien die dynamischen und thermodynamischen Eigenschaften der atmosphärischen Strömung im Detail analysiert. Begleitende Sensitivitätsstudien mit vereinfachten analytischen Modelle werden zudem Aussagen zu den Auswirkungen der atmosphärischen Variabilität auf die Niederschlagsverteilung liefern. Das aus der Studie gewonnene Prozessverständnis ist eine wichtige Grundlage für weiterführende Forschungsarbeiten im Bereich der Hydrologie, Glaziologie und Ökologie.

Veraenderungen der Artzusammensetzung einer durch Urwaldrodung beeinflussten Amphibien- und Reptiliengemeinschaft in Peru

Seit August 1977 ist die Herpetofauna der Forschungsstation Panguana (Rio Llullapichis, Pachitea, Peru) (vergleiche Ufordat-DS-Nr. 45606, Datenbank des Umweltbundesamtes Berlin) zeichnet sich seit etwa 15 Jahren ein partieller Wechsel der Artzusammensetzung auf. Umfangreiche Rodungen, kontinuierlich sinkende Niederschlaege und andere Faktoren kommen als moegliche Ursachen in Frage. Die Untersuchungen erfolgen in Zusammenarbeit mit dem Museo de Historia Neutral de la Universidad San Marcos, Lima.

BIOMAPS: Kartierung der globalen Artenvielfalt der Gefaesspflanzen: Grundlage fuer den Schutz und die nachhaltige Nutzung unserer natuerlichen Ressourcen

Im Rahmen des BIOMAPS-Projekts des Botanischen Instituts Bonn und des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrums (DFD/DLR,Koeln-Porz) sollen umfassende Analysen und Kartierungen der Artenvielfalt von Gefaesspflanzen auf globalem Massstab durchgefuehrt werden. Basis ist die 1996 von Barthlott et al publizierte Weltkarte der Artenvielfalt der Gefaesspflanzen und die ihr zugrunde liegende Datenbank, die seitdem bestaendig erweitert wurde. Schwerpunkte bilden die Weiterentwicklung der Methoden der Biodiversitaetskartierung sowie die vergleichende Betrachtung ausgewaehlter Pflanzengruppen und unterschiedlicher raeumlicher Massstaebe. Daneben spielen der Zusammenhang zwischen Biodiversitaet und Umweltfaktoren und sich eventuell daraus ergebende Moeglichkeiten des Biodiversitaets-Monitoring eine Rolle. Die resultierenden Ergebnisse sollen ueber die Grundlagenforschung hinaus Entscheidungshilfen im Naturschutzmanagement auf globaler Ebene liefern. Weitere Informationen finden sich unter http://www.botanik.uni-bonn.de/system

Schwerpunktprogramm (SPP) 1803: EarthShape: Earth Surface Shaping by Biota, Einfluß von Biokrustenstruktur und -funktion bei der Verwitterung, der Bodenbildung und bei Erosionsprozessen (CRUSTWEATHERING)

Global betrachtet bilden biologische Bodenkrusten (Biokrusten) die produktivste Biomasse der -Kritischen Zone- arider Regionen der Erde. Sie bestehen aus heterotrophen Bakterien, Pilzen, Flechten, Moosen, Cyanobakterien und Algen sowie deren Ausscheidungsprodukten. Mittels extrazellulärer organischer Substanzen verkleben sie mineralische Bodenpartikel und bilden eine Art stabile -Haut- an der Bodenoberfläche. Diese aggregierte, gegenüber Wassererosion stabile Schicht trägt multifunktional zur Primärproduktion, Mineralisierung, biogenen Verwitterung, Festlegung trockener und nasser Deposition sowie zur Stabilisierung von Böden, Hängen und ganzen Landschaften bei. Als sogenannte Ökosystem-Ingenieure beeinflussen sie die Nährstoff- und hydrologischen Kreisläufe klein- und großräumig. Intensive Literaturstudien ergaben zweifelsfrei, dass die Biokrusten in ganz Südamerika nahezu unerforscht sind, obwohl sie in den Gebieten des SPP EarthShape sehr häufig vorkommen. Daher sind die Hauptziele unseres interdisziplinären Forschungsprogramms, 1) die weitgehend unbekannte Strukturierung und Zusammensetzung chilenischer Biokrusten mittels Feld- und Labormethoden zu untersuchen, um deren Verbreitung und organismische Zusammensetzung zu erfassen; 2) herauszufinden, wer von den abundanten Organismen mit welchen biochemischen Prozessen zur biogenen Verwitterung beiträgt, und die Verwitterungsraten in Abhängigkeit von Struktur und Zusammensetzung der Biokrusten und Umweltbedingungen (z.B. Mikroklima) aufzuklären; 3) die Funktion von Biokrusten in den gekoppelten biogeochemischen Kreisläufen von P- (Schwerpunkt!), C- und N-Verbindungen über räumliche Skalen, von atomar/molekular über Einzelminerale, Biokrustenmuster und Bodenprofile bis zu Hängen bzw. Einzugsgebieten zu erfassen, letzteres mittels fernerkundlich erfasster Spektraldaten und gemeinsam entwickelter Transferfunktionen sowie 4) zu verstehen, wie mikroklimatische Bedingungen und Wasserverfügbarkeit die Biokrustenzusammensetzung, Aktivität, Bedeckungsgrad und Funktion in ariden Ökosystemen steuern. Die Forschungsarbeiten beginnen mit einer gemeinsamen Feldkampagne zur Beschreibung pedologischer, geobotanischer und physisch-geographischer Gegebenheiten der Untersuchungsgebiete. Dabei werden die Forschungsflächen instrumentiert sowie Biokrusten- und Bodenproben gesammelt. Der methodisch moderne Ansatz nutzt neueste molekularbiologische, elektronenmikroskopische, pflanzenphysiologische, chemisch-analytische (massen- und synchrotronbasierte Spektroskopie) und Fernerkundungstechniken, kombiniert mit multivariater Datenanalyse. Wir erwarten, dass die Ergebnisse bisher unbekannte Biokrustenorganismen und physiologische/ökologische Funktionen erschließen sowie deren Beitrag zur biogenen Verwitterung und anderen fundamentalen Prozessen der Oberflächenformung der Erde erfassen, und damit grundlegende Erkenntnisse mit entsprechenden Daten für Geosystemmodelle auf regionaler und globaler Ebene generieren.

Spatial Modelling in Ecology with Special Focus on Biodiversity

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