Das Südchinesische Meer ist das größte Randmeer der Erde und ausschließlich von stark besiedelten Ländern wie China, Indonesien, Philippinen oder Vietnam umgeben. Klimaänderung und menschliche Einflüsse im Einzugsgebiet des Mekong (18 geplante Stauseen zu Stromgewinnung und Intensivierung der Aquakultur) werden die Flusseinträge drastisch verändern und in der Folge die Biogeochemie der Küstengewässer. Die Geschwindigkeit und Größenordnung dieser Veränderungen lassen es wahrscheinlich erscheinen, dass das hier geplante Feldprogramm eine der wenigen Gelegenheiten sein wird, dieses Meeresgebiet zu erfassen, bevor es sich grundlegend verändert hat. Die gegenwärtige Rolle der Nährstoffeinträge des Mekong für die Produktivität des Südchinesischen Meeres soll im Vergleich zu den Nährstoffeinträgen durch den Auftrieb während des SW Monsuns untersucht werden. Ergebnisse früherer Arbeiten von uns lassen vermuten, dass die Stickstofffixierung von Cyanobakterien, die in Symbiose mit Diatomeen vorkommen, eine zentrale Rolle spielt. Zudem gibt es einzellige und koloniebildende N-Fixierer wie Trichodesmium in der Flussfahne. Die Interaktion von stickstofffixierenden Organismen, die von den Einträgen des Mekong abzuhängen scheinen, ist bislang nicht verstanden und steht im Fokus dieses Projektes. Die Nährstoffzusammensetzung in Wasser und die Aufnahme von markierten Kohlenstoff und Stickstoffverbindungen wird in der Flussfahne und im Auftriebsgebiet quantifiziert. Zudem wird auf Zellebene der Austausch von Stickstoff und Kohlenstoff zwischen Diatomeen und ihren stickstofffixierenden Symbionten mittels NanoSIMS analysiert. Zeitgleich wird die Gemeinschaft der Stickstofffixierer entlang der Flussfahne und im offenen südchinesischen Meer von amerikanischen und vietnamesischen Kollegen durch genomische, molekularbiologische und taxonomische Methoden erfasst. In der Synthesephase des Projektes soll durch die Zusammenführung aller Ergebnisse ein tiefgreifendes Verständnis des menschlichen Einflusses auf die Biogeochemie des Küstenmeeres vor Vietnam erreicht werden. Zwei Expeditionen in das Gebiet des Mekongausstroms sind bereits durch einen genehmigten Antrag des Schmidts Oceanographic Institute aus den USA abgesichert, so dass Probennahmen und Experimente an Board geplant werden können. Aufgrund des früheren, sehr erfolgreichen DFG finanzierten Vorhabens bestehen enge Kontakte zum Institute of Oceanography in Nha Trang, Vietnam, auf die hier aufgebaut wird.
Ziel: In einem integrierten Ansatz soll die Wechselwirkung zwischen der Position und Stärke der Westwinde und dem Sommermonsunniederschlag im ostasiatischen Raum während des Holozäns untersucht werden. Beschreibung: Der Zusammenhang zwischen der regionalen Monsunstärke und der Position der Westwinde in Asien ist für das Niederschlagsregime Ostasiens von entscheidender Bedeutung. In diesem Projekt wird die Hypothese getestet, dass lang anhaltende Phasen der Atlantischen Multidekaden-Oszillation (AMO), durch eine längerfristige Verlagerung der Westwindsysteme, Kipp-Punkte im ostasiatischen Monsunklima hervorrufen können. Hierzu sollen Sedimentarchive im Bereich des Ostasiatischen Monsuns (Südchinesisches Meer) untersucht werden, um anhand von regionalen Mustern aus dieser Region, zusammen mit Daten aus Lake Chatyrkol und Arabischem Meer (CAHOL-WP1 und WP2), das Verständnis von Phasenverschiebungen sowie Fernverbindungen zwischen Nordatlantik, Westwinden und Monsunsystem zu verbessern. In diesem Projekt werden die ausgewählten Sedimentkerne aus dem Südchinesischen Meer in Absprache mit unseren Partnern hochauflösend beprobt. Die ausgewählten Proben werden für die stabilen Isotopen- und Spurenelementuntersuchungen an planktischen Foraminiferen (d18O und Mg/Ca) untersucht. Zudem werden an ausgewählten Sedimentproben die komponentenspezifischen Isotopenanalysen der Pflanzenwachse (dD und d13C) untersucht und Proben für Radiokarbonmessungen (14C) ausgewählt und gemessen. Durch diesen Ansatz können Niederschläge und Abflussraten im ostasiatischen Monsungebiet rekonstruiert werden und mit Daten aus dem Arabischen Meer und Lake Chatyrkul verglichen werden.
Der Verbund 'MEGAPOL' umfasst zwei Projekte, die auf dem nördlichen Schelf des Südchinesischen Meeres sowie Bohai See und Gelben Meer Schadstoff-Ausbreitungswege untersuchen um Quellen, Umsätze und Ausbreitung von Schadstoffen aufzudecken. Das am IOW angesiedelte Projekt 'Megacity's fingerprint in Chinese southern marginal seas: Investigation of pollutant fingerprints and dispersal' hat den Einfluss der Megastadtentwicklung im Mündungsbereich des Perlflusses auf chemische und biogeochemische Bedingungen im Südchinesischen Meer im Fokus. Das Land-Ozean-Kontinuum vom Perlfluss über den Schelf in das offene Südchinesische Meer ist ein ideales Modellsystem, um die Effekte eines Ballungszentrums auf die Austauschprozesse und anthropogenen Stoffflüsse zwischen Land und Ozean zu untersuchen. Hier finden weltweit zunehmend relevante Wechselwirkung statt zwischen physikalischen Einflussfaktoren wie Tiden, Strömungen und Taifunen und dem drastischen Anstieg anthropogener Stressoren wir Eutrophierung, organischer Schadstoffen, Antibiotika und Mikroplastik. Ebenso kann das Verständnis der Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die physikalischen Antriebe, die der Wechselwirkung Land-Küste-Ozean zugrunde liegen, in diesem klimatisch sensiblen marinen Ökosystem verbessert werden. Hierbei spielen sich zeitlich-räumliche Variabilität in Größenordnungen ab, die Tage bis Dekaden bzw. Punktquellen bis Ozeanströmungen umfassen. Um dieser weitreichenden wissenschaftlichen Herausforderung zu begegnen, wird eine Anzahl von Beprobungskampagnen durchgeführt. In 2018 findet eine Seereise auf dem chinesischen Forschungsschiff 'HaiYanDiZhi 10' in das nördliche Südchinesische Meer statt, der eine weitere Seereise auf dem deutschen Forschungsschiff 'SONNE' in 2019 folgt. Komplementiert werden diese Reisen durch Probenamen im Perlfluss. Die zeitliche Abdeckung wird erweitert durch das Einbeziehen von Ergebnissen aus den Arbeiten der Projekte PECAI und SOCLIS. Der Austausch mit parallel stattfindenden Arbeiten im Zwillingsprojekt in der Bohai See, dem Gelben Meer und dem Yangtse Fluss ermöglicht einen regionalen Vergleich zwischen offenen und teilweise geschlossenen marinen Systemen mit starkem anthropogenem Einfluss. Der Austausch von Daten und Proben ermöglicht physikalische, bio-geochemische und Ökosystem Modellierungen, die es erlauben auf großer Raum-Zeit-Skala, Stoffkreisläufe und deren Reaktion auf anthropogene und natürliche Veränderungen zu quantifizieren. Die Arbeiten im Einflussbereich großer zukunftsweisender Ballungsgebiete tragen zu FONA sowie zum Schwerpunkt 'Megacities of Tomorrow' bei. Die Erkenntnisse unterstützt Entscheidungsträger dabei, ökologische Funktionen der Küstenregionen zu erhalten und für die lokale Bevölkerung nachhaltig ökonomisch nutzbar zu machen. Die Förderung des Vorhabens durch das BMBF (03F0786A) beruht auf dem Einschluss in das Programm Meeresforschung sowie der fortlaufenden Verankerung in der Initiative WTZ-China.
Der Umweltzustand von Meeren in Deutschland/Europa und China ist über Dekaden von über Flüsse und Atmosphäre eingetragenen eutrophierenden Nährstoffen und Schadstoffen beeinflusst worden. In Europa ist der Einfluss rückläufig und viele 'traditionelle' industriell hergestellte Schadstoffe sind mittlerweile reguliert, während auf der anderen Seite das fortgesetzte Auftreten von neuen, zumeist nicht regulierten, umweltgefährdenden Substanzen ein zunehmendes Problem darstellt. In China verursacht die massive und beschleunigte Entwicklung industrieller und landwirtschaftlicher Aktivitäten derzeit immer noch einen zunehmenden Eintrag von Nährstoffen, Schadstoffen und anderen problematischen Substanzen in das vorgelagerte Küstensystem. Deshalb ist es das Hauptziel der hier vorgeschlagenen Studie, die chemischen und biochemischen Spuren zu verfolgen, die durch die rapide Entwicklung des Bohai See Ballungsgebietes (BRUA) sowie des Ballungsgebietes am nördlichen Südchinesischen Meer einschließlich des Yangtse Flussdeltas (YRD) bewirkt werden. Diese sollen sowohl in ihrer historischen Entwicklung als auch in ihrem gegenwärtigen Zustand der Situation in der Deutschen Nordsee und der Ostsee gegenübergestellt werden. Ziel des Vorhabens ist es, Vorkommen und Verteilung moderner Schadstoffe in den Küstenzonen der Bohai See und des Gelben Meeres zu untersuchen, atmosphärische und kontinentale Quellen zu quantifizieren und historische Belastungsmuster und Eintragswege zu rekonstruieren. Weiterhin wird die Schwermetallbelastung sowie die Freisetzungsraten aus Sedimenten und das Remobilisierungspotential ermittelt.
In China verursacht die massive und beschleunigte Entwicklung industrieller und landwirtschaftlicher Aktivitäten derzeit immer noch einen zunehmenden Eintrag von Nährstoffen, Schadstoffen und anderen problematischen Substanzen in das vorgelagerte Küstensystem. Deshalb ist es das Hauptziel von MEGAPOL, die chemischen und biochemischen Spuren zu verfolgen, die durch die rapide Entwicklung des Bohai See Ballungsgebietes (BRUA) einschließlich des Yangtse Flussdeltas (YRD) sowie des Ballungsgebietes am nördlichen Südchinesischen Meer bewirkt werden. Im Rahmen des Verbundprojektes MEGAPOL wird sich das Vorhaben der Universität Hamburg mit den spezifischen Signaturen der Schadstoff-Ausbreitungswege in Küstenmeeren beschäftigen. Das Vorhaben ist darauf ausgerichtet, Quellen, Umsätze und Ausbreitung von Nährstoffen auf dem Ostchinesischem Schelf zu untersuchen. Neben der Modellierung der Herkunft, des Verbleibs und der Ausbreitung anthropogener Schadstoffe im Untersuchungsgebiet wird eine hochaufgelöste Nährstoffanalytik die Eutrophierung bewerten und die Analyse stabiler Stickstoff-Isotope eine entsprechende Bilanzierung erlauben. Diese Untersuchungen werden mit den komplementären chemischen und biogeochemischen Untersuchungen der Verbundpartner eine umfassende Studie ermöglichen. In MEGAPOL wird dadurch der Vergleich zwischen offenem Schelf und Zirkulation (Südchinesisches Meer) gegenüber eingeschränktem Austausch und regionaler Zirkulation (Bohai See/ Gelbes Meer) möglich. Abschließend werden die Daten vergleichend mit historischen und aktuellen Entwicklungen in Nord- und Ostsee diskutiert.
In the framework of the IDOE-SEATAR (International Decade of Ocean Exploration - Studies of East Asia Tectonics and Resources) Program, the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources carried out a geophysical survey in the Sulu Sea during the period from March 11, 1982 to April 15, 1982 using the German research vessel R/V SONNE. The SONNE cruise no. SO-23 continued SEATAR-related studies of BGR which have been carried out during the Southeast Asian Cruise of the VALDIVIA (VA-16) in 1977. During SONNE cruise no. SO-23, multi-channel reflection measurements were carried out in parallel with magnetic, gravimetric, and sea-beam measurements on 21 lines with a total length of 3,300 km in the Sulu Sea. In the NW Sulu Basin, situated between the shelf of East Palawan in the north and the volcanic Cagayan Ridge in the south, a 50 - 100 km wide graben-like basin exists which is filled with thick Neogene and pre-Middle Miocene sediments. The basin trends east-northeast. At longitude 119°E it bends to a north-south direction. The dominating structural element within the sedimentary graben-like basin is a diapiric-chaotic zone about 25 km wide, which was only detectable west of longitude 120°E. The base of the elongated diapiric-chaotic zone, which might represent a tectonically mobilized equivalent of the Crocker Formation (Middle Miocene - Lower Oligocene) is difficult to define in the seismic monitor records. The configuration and the internal structural style of individual structures of the diapiric-chaotic zone, which can be followed over length of about 150 km, seem to resemble those of the oil-bearing province offshore western Sabah. In the eastern part of the NW-Sulu Basin east of longitude 119°E, several north-trending anticlines of presumably Middle Miocene age and locally volcanic intrusions of presumably Plio-Pleistocene age have been observed. During the second leg of the cruise SO-23 in the southeastern part of the South China Sea (April 16, 1982, to May 9, 1982) multi-channel seismic reflection measurements were carried out in parallel with magnetic, gravimetric, and sea-beam measurements on 19 lines with a total length of 3,570 km in the southeastern part of the South China Sea, including the area of the Dangerous Grounds. In addition, 2,280 km of profile was surveyed with only magnetics, gravity, and sea-beam measurements. A complex structural style was observed in the investigated part of the Dangerous Grounds, South China Sea, which is believed to be part of a microcontinental block which rifted from the continental margin of Asia in the Early Paleogene/Late Mesozoic time. There are prospective depocenters and structures trending NE-SW, E-W, and N-S in the southwestern part, i.e. the area west of longitude 117.5°E (units 2, 3, 4). Unit 4 contains a series of half-grabens with thick sedimentary infill. An imbricated melange of pre-Middle Miocene age seems to exist only off southern Palawan. The dominating structural trend in the area northeast of Reed Bank is NW-SE. Oceanic crust characterized by NW-trending magnetic lineations (anomalies 8 to 12 ?) was observed north of latitude 12°N and between longitude 118°E and the Manila Trench.
In the scope of International Geoscientific Programs and in close cooperation with PETRONAS, Malaysia, and in agreement with the Bureau of Mineral Resources (BMR) and the Bureau of Energy Development (BED), Manila, the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR) carried out a geophysical survey on the continental margin off Sabah during the period from 20th July to 10th August, 1986, and in the Northwestern Sulu Sea during the period from 12th August to 28th August, 1986, using the PRAKLA-SEISMOS vessel EXPLORA chartered by the BGR. The research cruise is a continuation of BGR’s marine geoscientific studies in the South China Sea and in the Sulu Sea with the German research vessels VALDIVIA (1977), SONNE (1982/83) and EXPLORA (1984). The previous investigations provided new information regarding the geological and tectonic history of the southern part of the South China Sea in the context of plate tectonics. According to the interpretation of the large amount of geophysical, geological and geochemical data collected by BGR on previous cruises the widely accepted hypotheses of the presence of an ancient subduction zone beneath the Sabah-Palawan Trough has to be revised. The main objective of the EXPLORA cruise was to search for an Oligocene-Early Miocene carbonate platform off Sabah and in the western Sulu Sea. On the continental margin off Sabah 27 lines were surveyed with gravity and multichannel reflection seismics and partly with magnetics, with a total length of 3,126 km. A strong reflector interpreted as reflector BLUE of previous BGR cruises off Palawan was recognizable beneath the Sabah Trough in depth between 4 and 7 sec (TWT). The isochrones of the reflector strike approximately 50°N. The surface of the reflector dips with 2 to 3 degree towards southeast. Toward the north-western part of the Sabah Trough the reflector is disrupted by a basement high. According to the preliminary interpretation of the gravity data, the prominent free-air anomaly associated with the Sabah Trough and adjacent areas has the same shape as the anomaly observed across the Palawan Trough. Therefore it is concluded that the Sabah Trough is underlain by a thinned continental crust.
The SONNE cruise SO-49/1 from 6th April to 7th May 1987 was designed to investigate the Cotabato subduction zone off Mindanao and the geological structure of the eastern part of the Sulu Sea including the convergent continental margins off Zamboanga Peninsula, Negros, and Panay by a geophysical survey. On the 1st leg multichannel seismic reflection measurements were carried out in parallel with magnetic, gravimetric, sea beam and 3.5 kHz subbottom profiler measurements on 16 lines with a total length of 2,700 km. The SONNE cruise SO-49/1 was financed by the Federal Ministry of Research and Technology (BMFT). The geophysical survey in the Celebes Sea and in the Sulu Sea was carried out as a co-operative project by the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), the Bureau of Mines and Geoscience (BMG) and the Bureau of Energy Development (BED). 16 German scientists and technicians and 4 Philippine scientists attended SONNE cruise SO-49/1. The seismic lines surveyed across the Cotabato Trench/Celebes Sea and the Sulu Trench/Sulu Sea illustrate the active deformation of the layered sediments of the Celebes Sea and the SE Sulu Basin along the trenches: The seismic data suggest an active development of imbricate thrust sheets at the toe of the accretionary wedges and a simultaneous duplex-kind shortening within the wedges above the downgoing oceanic crust of the Celebes Sea and the SE Sulu Basin. The surface of the downgoing oceanic crust forms a major detachment plane or sole thrust. By these processes mass is added to the accretionary wedges resulting in thickening and growing of the wedges. The sedimentary apron overlaying the wedge is only mildly affected by these processes because the surface of the accretionary wedges forms a roof thrust. The collected geophysical data suggest that the oceanic SE Sulu Basin previously extended northward into Panay Island. It was closed by eastward subduction of oceanic crust beneath the upthrusted/updomed Cagayan Ridge. The Negros Trench, a 4.000 to 5,000 m deep bathymetric depression, is thought to represent the collision suture of the opposed subduction systems. The Cagayan Ridge which divides the Sulu Sea into the NW Sulu Basin and the SE Sulu Basin continues into the Antique Ridge of Panay. Approximately 45 suitable and problem-oriented sampling locations have been defined and documented for the subsequent geological and geochemical program by on-board analysis and interpretation of the seismic near trace records and the recordings of the 3.5 kHz subbottom profiler and the sea beam system. On cruise SO49/2 from 10th May to 21st June 1987, the research vessel SONNE of the Federal Republic of Germany undertook geoscience cruises in the South China Sea. The multidisciplinary study of the tectonic and natural resources of the region was a cooperative project between the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR) and the Second Institute of Oceanography (SIO) in the frame of the Agreement between the State Oceanic Administration of the People's Republic of China and the Federal Ministry for Research and Technology of the Federal Republic of Germany on Cooperation in Marine Science and Technology. The first part of cruise SO49/2 was primarily to acquire multichannel seismic data, together with gravity, magnetic, sea beam, and 3.5 kHz measurements, and consisted of 4,112 km of traverses across the deep eastern and western sub-basins of the South China Sea from the Dangerous Grounds to the Chinese continental margin. The observed complex crustal deformation in the Southwestern South China Sea basin and in particular deep intracrustal reflection suggest a large-scale simple-shear kinematic mechanism for the development of at least the western sub-basins. The second part of cruise SO49/2 had primarily geological, geochemical and geothermal objectives and 21 dredge stations, 17 geochemical stations and 6 heat flow stations were carried out. The aims of the sampling were firstly to determine the lithologies and ages of the seismic sequences, and secondly to collect unconsolidated sediments for geochemical study of sorbed hydrocarbon gases in combination with heat flow measurements. Late Oligocene shallow-water carbonates dredged from 700 m to 2700 m of water depth indicate a strong subsidence of the investigated area. The underlying basement consists of continental crust with basaltic intrusions. The hydrocarbon gases of the outer continental slope originated by thermogenic processes from source rocks with a predominantly high maturity of the organic substances.
In the southwestern part of the Sulu Sea and in the southeastern part of the South China Sea, between NW Palawan and the northwestern part of the Reed Bank the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), Hannover carried out the geophysical survey BGR84 from 11th October, 1984 to 23rd November, 1984. This work was done in close cooperation with the Bureau of Mines and Geosciences (BMG), Manila, using the German seismic vessel EXPLORA chartered from PRAKLA-SEISMOS GmbH, Hannover. Multichannel reflection seismic measurements were carried out on 40 lines with a total length of 4,467 km simultaneously with magnetic measurements on 19 lines with a total length of 3,047 km. The Oligocene to lower Miocene Nido-carbonates of the South China Sea that have been proven during the SONNE cruises SO-23 and SO-27 beneath the allochthonous and chaotically deformed complex which was overthrusted from the Sulu Sea terrane, could be correlated up to the Balabac Straits. The three major unconformities of the Sulu Sea, unconformity A (Early Pliocene), unconformity B (mid Middle Miocene) and unconformity C (lower Middle Miocene) have been correlated over extensive areas by tying into the Sulu Sea well Coral-1. In the Sulu Sea reflection horizon C forms the top of a chaotic bedded rock complex and presumably represents an equivalent to the unconformity "Red" of the South China Sea, in the west of Palawan. There, the unconformity "Red" forms the surface of a highly deformed rock complex which has been interpreted as an allochthonous mass accumulation (HINZ, 1983; HINZ & SCHLÜTER, 1985). It is assumed that pronounced magnetic anomalies, approximately 140 - 160 km off NW Palawan as well as a change in the reflection seismic pattern of the acoustic basement, associated with diapiric structures which are interpreted as intrusions represent the ocean-continent boundary in this part of the South China Sea. In the Reed Bank area the basement type which is interpreted as continental crust (transitional crust?) extends as far as 160 km to the northwest, towards the South China Sea Basin. The northern part of the Reed Bank is characterized by intense downfaulting and rotated fault blocks with reef complexes ontop. In contrast to results from the Dangerous Grounds of the previous SONNE cruises, the deeper lying coherent reflections could be recognized in the monitor records off the northwestern Reed Bank area. It might be that these parts of the Reed Bank block consists of metamorphized and/or highly consolidated rocks of pre-Tertiary age which originally formed part of the Chinese back country, and which was effected by previous orogenies prior to the rifting of the proto-China continental margin.
Das Hauptziel von SP6 ist die Erfassung der räumlichen und zeitlichen Variabilität der ästuarinen und Küstenzirkulation östlich der Insel Hainan im nördlichen Südchinesischen Meer. Hierzu soll die Relevanz unterschiedlicher Einflussfaktoren, u.a. von Monsun, El Nino/Southern Oscillation, westlichem Randstrom, Upwelling und Typhonen genauer untersucht werden, wobei hier insbesondere auch auf die unterschiedlichen Raum- und Zeitskalen und die wirkenden Prozesse eingegangen wird. Das Modellsystem wird zu Beginn für einen Zeitraum von 50 Jahren betrieben, um eine Datenbasis zur Modellvalidation verfügbar zu haben. Für Validation sollen u.a. Proxydaten verwendet werden, wobei insbesondere auf Temperaturdaten von zugegriffen werden soll, die aus Korallen-Kernbohrungen gewonnen wurde. Neben den Langzeitsimulationen werden zusätzlich die aktuellen Bedingungen, in denen Messkampagnen von den verschiedenen Arbeitsgruppen durchgeführt werden, mit einem verbesserten Modell-Setting nachsimuliert werden. Hierzu werden die für die jeweils vorliegenden Zeiträume bestmöglichen Antriebs- und Randwerte herangezogen. Anschließend werden die hydrodynamischen Modelldaten verwendet, um das nachgeschaltete Ausbreitungs- und Transportmodell HAMTRANS anzutreiben. HAMTRANS berücksichtigt nicht nur den passiven Stofftransport mit dem Strömungs- und Turbulenzfeld sondern auch chemische und biologische Umsetzungsprozesse können bis zu einer Bestimmten Komplexität beschrieben werden.
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| Förderprogramm | 14 |
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| Archiv | 7 |
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