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Arbeiten ueber die atmosphaerischen Bedingungen fuer Fragen der Ausbreitung von Luftbeimengungen (fest, gasfoermig, radioaktiv)

Die Arbeiten dienen der Begutachtung von Standorten fuer Fragen der Auswirkung technischer Anlagen (Kraftwerke) auf die Umwelt.

Untersuchungen ueber die Eignung von Wildrasenmischungen zur Begruenung extremer Standorte

Zweck und Ziel: Extreme Standorte, die haeufig in Zusammenhang mit der Lagerung von Baggergut, dem Anschuetten von Daemmen usw entstehen, koennen oft nur durch eine Rasenansaat rasch wieder in die umgebende Landschaft eingegliedert und gleichzeitig vor Erosion geschuetzt werden. Ziel dieser Untersuchungen ist die Ermittlung geeigneter, vor allem trockenheitsvertragender Wildrasenmischungen zur pflegeextensiven Begruenung und dauerhaften Festlegung unterschiedlicher Bodensubstrate. Ausfuehrung: Durchfuehrung von Gelaendeversuchen mit langfristiger Beobachtung, Untersuchung und nachfolgender Auswertung. Ergebnisse: Der im Rahmen dieses Forschungsvorhabens 1983 durchgefuehrte Versuch auf einer Materialdeponie (Buntsandstein, Muschelkalk) am Neckar laesst aus Entwicklungszeitgruenden noch keine endgueltige Beurteilung zu. Es konnte bisher festgestellt werden, dass der hohe Kleeanteil im Saatgut fuer den Buntsandsteinbereich zunaechst eine Verdraengung anderer Arten bewirkte und das Ziel, einen Trockenrasen anzusiedeln, nicht erreicht wurde. In der Zwischenzeit verzeichnen jedoch auch andere Gras- und Kraeuterarten wieder hoehere Anteile im Bestand. Das hat insgesamt zu einer vollstaendigen Begruenung dieser Flaechen gefuehrt. Im Muschelkalk breitet sich der Trockenrasen weiterhin nur langsam aus, was aber vor allem auf den hohen Anteil an grobkoernigen Substrat zurueckzufuehren ist. Wo sich feinteiliges Material hinter groberem Substrat ansiedeln kann, setzt unmittelbar auch eine Vegetationsentwicklung ein. Hier sind es vor allem die Graeser und einige wenige Kraeuter, die unter den exponierten Bedingungen hoehere Anteile am Bestand einnehmen.Die Untersuch

Development of Enhanced Extension Possibilities for Micro Turbine Drilling in Mauerstetten, Teilvorhaben: Entwicklung eines Bohrlochmesssystems zur Überprüfung der Ergebnisse des DEEP MTD Verfahrens

In diesem Arbeitspaket soll ein spezifisches Bohrlochmesssystem entwickelt werden, mit welchem der Erfolg des DEEP MTD Verfahrens in der Tiefbohrung Mauerstetten gemessen werden soll, welches aber auch in anderen geothermischen Explorationsbohrungen eingesetzt werden kann. Die Solexperts GmbH wird zusammen mit der Solexperts AG im Unterauftrag dieses Bohrlochmesssystem für hydraulische In-Situ Versuche entwickeln, herstellen und testen. Die Messergebnisse in der Bohrung dienen als Grundlage der weiteren Verbesserung des MTD Verfahrens und liefern einen wertvollen Beitrag für das hydrogeologische Modell. Die Entwicklung umfasst eine elektrische downhole Steuerung (EHVU), downhole Ventile (SIT), eine Datenübertragung und Telemetrie, sowie ein System für die abschnittsweise Abdichtung von Bohrlochabschnitten (Doppelpackereinheit). Das System muss die Randbedingungen der etwa 4000 m tiefen Bohrung in Mauerstetten erfüllen (ca. 125 Grad C). Die unterbeauftragte Solexperts AG besitzt schon eine Systemdesignstudie (Bearbeitungszeit von ca. 1.5 Jahre) welches sie im Falle einer Förderung kostenneutral in das Projekt einbringen wird. Diese Studie umfasst das Gesamtsystem (kleinere Anpassungen sind pendent) und ein Grobdesign für die EHVU. Die zur Versuchsdurchführung nötige Mess- und Steuereinheit (EHVU) und der dazugehörende Downhole-Ventilblock (SIT) bilden das innovative Herzstück des Messsystems und befinden sich über der Doppelpackereinheit. Die EHVU und das SIT müssen noch entwickelt werden (Aufgabe Solexperts GmbH). Die Solexperts AG entwickelt das Gesamtsystem und baut den Protottyp. Die einzelnen Komponenten, sowie den Prototyp des Gesamtsystems wird die Solexperts GmbH im Autoklav in Bochum unter realistischen in-Situ Randbedingungen testen. Die Feldarbeit in Mauerstetten wird von beiden Firmen gemeinsam durchgeführt werden.

Effect of habitat fragmentation on reptiles in South East Asia

Fragmentation of the natural environment has contributed to major biodiversity loss in South East Asia. Reptiles represent a significant biomass and occupy important functions in our ecosystem. However, these organisms are highly sensitive to relatively minor changes in temperature and habitat alteration. In this study we will investigate the effects of habitat fragmentation and potentially climate change on agamids at several sites in Southeast Asia. We will identify the species richness of agamids, their habitat use, and their diet. By using morphometrics, we aim to correlate morphology and habitat use and diet to explore the ecological niches these lizards occupy. We will also test for microhabitat preferences and optima to understand the ecological impacts on these species caused by forest fragmentation. We hope to use this approach to lay the foundations for macro-ecological modelling proving insights into future distributions and the impact of habitat connectivity.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1685: Ecosystem nutrition: forest strategies for limited phosphorus resources; Ökosystemernährung: Forststrategien zum Umgang mit limitierten Phosphor-Ressourcen, Phosphorus transport along soil pathways in forested catchments

Phosphorus (P) is an essential nutrient for living organisms. Whereas agriculture avoids P-limitation of primary production through continuous application of P fertilizers, forest ecosystems have developed highly efficient strategies to adapt to low P supply. A main hypothesis of the SPP 1685 is that P depletion of soils drives forest ecosystems from P acquiring system (efficient mobilization of P from the mineral phase) to P recycling systems (highly efficient cycling of P). Regarding P fluxes in soils and from soil to streamwater, this leads to the assumption that recycling systems may have developed strategies to minimize P losses. Further, not only the quantity but also the chemistry (P forms) of transported or accumulated P will differ between the ecosystems. In our project, we will therefore experimentally test the relevance of the two contrasting hypothetical nutritional strategies for P transport processes through the soil and into streamwater. As transport processes will occur especially during heavy rainfall events, when preferential flow pathways (PFPs) are connected, we will focus on identifying those subsurface transport paths. The chemical P fractionation in PFPs will be analyzed to draw conclusions on P accumulation and transport mechanism in soils differing in their availability of mineral bound P (SPP core sites). The second approach is an intensive streamwater monitoring to detect P losses from soil to water. The understanding of P transport processes and P fluxes at small catchment scale is fundamental for estimating the P exports of forest soils into streams. With a hydrological model we will simulate soil water fluxes and estimate P export fluxes for the different ecosystems based on these simulations.

Chemie in Nanometerpartikeln: Einzigartige Brutstätte für Oligomere?

Die Bildung neuer Partikel und ihr anschließendes Wachstum in der Troposphäre sind wichtige Prozesse, die die Zusammensetzung der Atmosphäre und den globalen Klimawandel beeinflussen. Nach der Entstehung der Nanopartikel durch Keimbildung wird ihr Wachstum von organischen Molekülen bestimmt. Zurzeit wird die Bildung der extrem geringflüchtigen Verbindungen, die für das Wachstum von Nanopartikeln benötigt werden, ausschließlich auf Basis von Gasphasenchemie diskutiert. Die Partikelembryonen selbst bieten jedoch eine einzigartige nanoskalige Umgebung, die chemische Reaktionen innerhalb der neu gebildeten kondensierten Phase beeinflussen können. Eine physikalisch-chemische Besonderheit von Nanometerpartikeln ist der zunehmende Innendruck (Laplace pressure). Da bindungsbildende chemische Reaktionen (z. B. Oligomerisierung) bei höheren Drücken begünstigt werden, gewinnen solche Reaktionen in kleinen Partikeln an Bedeutung. Daher könnten Partikelgrößen-abhängige chemische Reaktionen eine entscheidende Rolle im Lebenszyklus von atmosphärischen Aerosolen spielen, indem sie die Lücke zwischen der anfänglichen Bildung von Partikelembryonen und ihrem Wachstum in Größen schließen, in denen ihre Überlebenswahrscheinlichkeit größer wird und sie schließlich als Wolkenkondensationskeime dienen können. Obwohl motiviert durch atmosphärenchemische Fragestellungen, kann das erarbeitete Wissen über größenabhängige chemische Reaktionen auch zu einem besseren Verständnis von Gleichgewichtsreaktionen in organischen Nanoreaktoren führen sowie - in einem sehr allgemeinen Sinn - ebenfalls Beiträge zum Verständnis der Entstehung des Lebens liefern.

Trinkwassersammelstrategien im frühbronzezeitlichen Jawa (NO-Jordanien): Experimentelle Anwendungen archäologischer, speläologischer und geophysikalischer Methoden in der Identifikation und Erforschung natürlicher Zisternen

Im Umfeld der frühbronzezeitlichen befestigten Höhensiedlungen in der Basaltwüste Nordostjordaniens wurden die bislang ältesten komplexen hydraulischen Anlagen Vorderasiens entdeckt. Mit diesen Systemen wurde in den Regenzeiten der Oberflächenabfluss gesammelt, um damit Terrassengärten zu bewässern und Wasser in offenen Reservoirs zu speichern. Während das in offenen Reservoirs gespeicherte Wasser sich zum Tränken des Viehs und als Brauchwasser eignete, ist es für den menschlichen Konsum ungenießbar. Wie die Versorgung der Bewohner der befestigten Höhensiedlungen mit Trinkwasser ausgesehen hat, ist bislang nicht geklärt und soll im Rahmen dieses Projektes untersucht werden. Als eine mögliche Strategie zur Trinkwasserversorgung könnte die Nutzung von Lavahöhlen als natürliche Zisternen in Betracht gezogen werden. Solche Lavahöhlen, in denen sich zur Regenzeit Wasser sammelt, welches dort unter Sonnenlichtabschluss lange genießbar bleibt, sind an einigen Stellen in der Basaltwüste Nordostjordaniens nachgewiesen und werden teilweise auch traditionell von Beduinen zur Wasserversorgung genutzt. Die durch jüngste Raubgrabungen erfolgte Aufdeckung dreier natürlicher Kavernen unter der Siedlungsoberfläche der frühbronzezeitlichen befestigten Höhensiedlung Jawa, lieferte nun erste Hinweise auf eine mögliche Existenz von Lavahöhlen unter der Siedlungsoberfläche einer befestigten Höhensiedlung. Das Projekt verfolgt das Ziel, diese Entdeckung zu verifizieren, in dem diese Höhlen in Jawa archäospeläologisch dokumentiert und archäohydrologisch auf ihre mögliche Funktion als Trinkwasserspeicher untersucht werden. Darüber hinaus sollen für die Weiterentwicklung bzw. Anpassung geophysikalischer Methoden zur Lokalisierung von verborgenen Lavahöhlen unterschiedliche geophysikalische Methoden experimentell in Testbereichen im Umfeld der bekannten Höhlen erprobt werden, um im Erfolgsfall in einem künftigen Projekt die verbleibenden Siedlungsareale von Jawa und einige der zeitgleichen befestigten Höhensiedlungen in der jordanischen Basaltwüste auf vergleichbare natürliche Zisternen hin zu untersuchen. Da die Kontrolle von Trinkwasserreservoirs in einer solchen ariden Region auch in der Frühbronzezeit einen erheblichen strategischen Vorteil bot, war sie möglicherweise eine Hauptursache für die Errichtung von Fortifikationen an diesen Siedlungsstandorten.

Polygons in tundra wetlands: state and dynamics under climate variability in Polar Regions (POLYGON)

Permafrost regions are strongly affected by ongoing global warming. The widely distributed Arctic patterned ground of polygonal wetlands underlain by permafrost is considered to be sensitive to environmental and climate changes. In a combined ecological and palaeo-ecological approach, modern, sub-recent and fossil ice-wedge polygons will be studied at three representative sites along a geographical gradient in the northeast Siberian lowlands in order to understand the temporal and spatial variations of polygon dynamics and their relation to climate change. In the proposed study design limnological, (palaeo-)ecological, pedological and cryological methods are tightly interconnected to assess modern and palaeo-environmental conditions and their main forcing parameters thoroughly. Terrestrial and aquatic species communities will be studied and cryogenic processes affecting polygonal landscape will be observed and evaluated. Results from the proposed project will allow predicting future environmental dynamics in permafrost regions. Extensive preparatory work including methodological tests, site visits and cooperation arrangements was performed by the applicants to ensure the feasibility of the project. The project will bring together German and Russian expertise in Arctic ecology and permafrost science complemented by international partners.

Oekologisch orientiertes Gewerbegebiet Kaltensundheim (Thueringen)

Konkurrenz und Reversibilität bei Sorptionsvorgängen, Teilprojekt A

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