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Schwerpunktprogramm (SPP) 1689: Climate Engineering: Risiken, Herausforderungen, Möglichkeiten?, Klima-Engineering über Land: Umfassende Evaluierung von Auswirkungen terrestrischer Carbon-Dioxide-Removal-Methoden auf das Erdsystem (CE-LAND+)

Methoden des terrestrischen Carbon Dioxide Removal (tCDR) wie Aufforstung und Biomasseplantagen werden zuweilen als effektive, 'grüne' und sichere Varianten des Klimaengineering (CE) verstanden wegen ihrer Möglichkeit, die natürliche CO2-Aufnahme durch die Biosphäre zu erhöhen, und ihrer denkbaren ökonomischen Tragfähigkeit. Erkenntnisse aus der ersten Phase des CE-LAND-Projekts legen indes nahe, dass tCDR aufgrund schwieriger erdsystemischer und ethischer Fragen ebenso kontrovers wie andere CE-Methoden ist. CO2-Budgetierungen und rein ökonomische Bewertungen sind daher um profunde Analysen der natürlichen Begrenzungen, der Auswirkungen auf das Erdsystem mit damit verbundenen Unsicherheiten, der Tradeoffs mit anderen Land- und Wassernutzungen und der weitreichenden ethischen Implikationen von tCDR-Maßnahmen zu ergänzen. Analysen hypothetischer Szenarien der ersten Projektphase zeigen, dass effektives tCDR die Umwidmung großer Flächen voraussetzt, womit schwierige Abwägungsprozesse mit anderen Landnutzungen verbunden wären. Darüber hinaus zeigt sich, dass signifikante Nebenwirkungen im Klimasystem (außer der bezweckten Senkung der Weltmitteltemperatur) und in terrestrischen biogeochemischen Kreisläufen aufträten. CE-LAND+ bietet eine tiefergehende quantitative, räumlich explizite Evaluierung der nicht-ökonomischen Kosten einer Biosphärentransformation für tCDR. Potentielle Tradeoffs und Impakts wie auch die systematische Untersuchung von Unsicherheiten in ihrer Abschätzung werden mit zwei Vegetationsmodellen, einem Erdsystemmodell und, neu im Projekt, dynamischen Biodiversitätsmodellen analysiert. Konkret wird CE-LAND+ bisher kaum bilanzierte Tradeoffs untersuchen: einerseits zwischen der Maximierung der Flächennutzung für tCDR bzw. Biodiversitätsschutz, andererseits zwischen der Maximierung der Süßwasserverfügbarkeit für tCDR bzw. Nahrungsmittelproduktion sowie Flussökosysteme. Auch werden die (in)direkten Auswirkungen veränderten Klimas und tCDR-bedingter Landnutzungsänderungen auf Wasserknappheit (mit diversen Metriken und unter Annahme verschiedener Varianten des Wassermanagements) und Biodiversität quantifiziert. Die Tradeoffs und Impakts werden im Kontext von neben der Bekämpfung des Klimawandels formulierten globalen Nachhaltigkeitszielen - Biodiversitätsschutz, Wasser- und Ernährungssicherheit interpretiert - was sonst nicht im Schwerpunktprogramm vermittelt wird. Ferner wird das Projekt zu besserem Verständnis und besserer Quantifizierung von Unsicherheiten von tCDR-Effekten unter zukünftigem Klima beitragen. Hierzu untersucht es modellstrukturbedingte Unterschiede, Wachstum und Mortalität von tCDR-Pflanzungen unter wärmeren und CO2-reicheren Bedingungen und Wechselwirkungen zwischen tCDR-bezogenen Landnutzungsaktivitäten und Klima. Schließlich wird CE-LAND+ in Kooperationen innerhalb des Schwerpunktprogramms und mit einer repräsentativen Auswahl von Szenarien zur Evaluierung tCDR-bedingter Tradeoffs aus umweltethischer Sicht beitragen.

Early modern text-based dataset of demography, economy, social and environmental crises from the Mulde River system, Germany

This dataset compiles historical socio-economic, demographic and hydrological records from between 1611 CE to 1800 CE to provide contextual information for primary-source data on salmon catches in the Mulde catchment and the German Elbe river system. Local economic conditions are represented by a historical series of market prices for "grain" (Korn, probably rye), selected because it offers the highest temporal density among the available grain-price records. The series was compiled from Kamprad's annals by Schellenberg and extended to 1841, with reporting intervals ranging from 0.2 to 16 years (mean approximately four years). Prices recorded in Thaler, Gulden, Groschen and Pfennig were standardised as decimal Gulden. Demographic conditions were reconstructed from annual baptism and burial records of St Mary's Church, which provide numbers of births and deaths for 1637–1841; earlier records were destroyed in the city fire of 1637. A deaths-to-births ratio was calculated as measure of excess mortality. Reports of city fires, food-supply crises and disease outbreaks were additionally extracted from local chronicles. Historical flood and drought events were compiled from published datasets and chronicles covering the Mulde sub-catchment, the German reaches of the Elbe and other Elbe tributaries. These records were collected to document socio-environmental conditions potentially relevant to the operation and maintenance of salmon-catching infrastructure and to longitudinal river connectivity.

Seawater carbonate chemistry and physiology of Baltic blue mussels (Mytilus edulis)

Increased maintenance costs at cellular, and consequently organism level, are thought to be involved in shaping the sensitivity of marine calcifiers to ocean acidification (OA). Yet, knowledge of the capacity of marine calcifiers to undergo metabolic adaptation is sparse. In Kiel Fjord, blue mussels thrive despite periodically high seawater PCO2, making this population interesting for studying metabolic adaptation under OA. Consequently, we conducted a multi-generation experiment and compared physiological responses of F1 mussels from 'tolerant' and 'sensitive' families exposed to OA for 1 year. Family classifications were based on larval survival; tolerant families settled at all PCO2 levels (700, 1120, 2400 µatm) while sensitive families did not settle at the highest PCO2 (>=99.8% mortality). We found similar filtration rates between family types at the control and intermediate PCO2 level. However, at 2400 µatm, filtration and metabolic scope of gill tissue decreased in tolerant families, indicating functional limitations at the tissue level. Routine metabolic rates (RMR) and summed tissue respiration (gill and outer mantle tissue) of tolerant families were increased at intermediate PCO2, indicating elevated cellular homeostatic costs in various tissues. By contrast, OA did not affect tissue and routine metabolism of sensitive families. However, tolerant mussels were characterised by lower RMR at control PCO2 than sensitive families, which had variable RMR. This might provide the energetic scope to cover increased energetic demands under OA, highlighting the importance of analysing intra-population variability. The mechanisms shaping such difference in RMR and scope, and thus species' adaptation potential, remain to be identified.

Data on the effect of temperature and trace metal exposure on early life stages of European flat oysters and Pacific oysters

Data collection of concentration dependent abnormal larval development of Crassostrea gigas during 24 h at 24°C and 48 h at 18°C for the trace metals copper (Cu), zinc (Zn), Cadmium (Cd) and lead (Pb). Data were collected via microscopic observation. Data collection of concentration dependent mortality within a 24 h period at 18°C and 24°C for the D- larvae stage of Ostrea edulis and C. gigas for Cu, Zn, Cd and Pb. Data were collected via microscopic observation. All data were collected from February to April 2024 at IFREMER Bouin (La plateforme mollusques marins de Bouin) in France. Data includes the measured environmental concentrations (MEC) of the summer Cu concentration in the German Bight from 1986 to 2021 (MUDAB database, https://geoportal.bafg.de/MUDABAnwendung/), including sampling points coordinates, year of sampling and Cu concentration. Additionally the Hazard quotient (HQ) is provided by dividing the MEC with the predicted no effect concentration (PNEC), defined as EC10 estimates from C. gigas embryos exposed for 48 h at 18°C and LC10 estimates from C. gigas larvae exposed for 24 h at 24°C, divided by an assessment factor (AF) of 5.

Oyster mortality and physicochemical parameters in the exposure mesocosms of a chronic Ostrea edulis alkalinity-enhancement exposure experiment

This dataset contains oyster mortality records and the main physicochemical parameters monitored in the exposure mesocosms, the tanks holding 60 oysters per treatment (unamended control, dissolved alkalinity addition with NaOH and CaCl2 at +250 or +500 µmol/kg, and olivine-based coastal enhanced silicate weathering at +250 or +500 µmol/kg). Mortality is reported as the number of oysters alive, the interval and cumulative number of oysters found dead, and the relative cumulative mortality (a proportion of the initial 60 individuals per tank). Physicochemical parameters include water temperature, dissolved oxygen, conductivity, salinity, total chlorophyll a, suspended particulate matter and ammonia concentration. Measurements span 17 April to 10 July 2024, covering the alkalinization period and the subsequent 63-day chronic exposure. Water temperature, oxygen and conductivity/salinity were recorded with a multi-probe (Xylem Analytics Germany). Total chlorophyll a was measured by fluorescence on unfiltered seawater with a bbe fluorimeter. Suspended particulate matter was determined gravimetrically from filtered seawater. Ammonia was quantified fluorometrically with a microplate reader assay kit.

Response of benthic foraminifera to ocean acidification in their natural sediment environment: a long-term culturing experiment

Calcifying foraminifera are expected to be endangered by ocean acidification; however, the response of a complete community kept in natural sediment and over multiple generations under controlled laboratory conditions has not been constrained to date. During 6 months of incubation, foraminiferal assemblages were kept and treated in natural sediment with pCO2-enriched seawater of 430, 907, 1865 and 3247 µatm pCO2. The fauna was dominated by Ammonia aomoriensis and Elphidium species, whereas agglutinated species were rare. After 6 months of incubation, pore water alkalinity was much higher in comparison to the overlying seawater. Consequently, the saturation state of Omega calc was much higher in the sediment than in the water column in nearly all pCO2 treatments and remained close to saturation. As a result, the life cycle (population density, growth and reproduction) of living assemblages varied markedly during the experimental period, but was largely unaffected by the pCO2 treatments applied. According to the size-frequency distribution, we conclude that foraminifera start reproduction at a diameter of 250 µm. Mortality of living Ammonia aomoriensis was unaffected, whereas size of large and dead tests decreased with elevated pCO2 from 285 µm (pCO2 from 430 to 1865 µatm) to 258 µm (pCO2 3247 µatm). The total organic content of living Ammonia aomoriensis has been determined to be 4.3% of CaCO3 weight. Living individuals had a calcium carbonate production rate of 0.47 g/m**2/a, whereas dead empty tests accumulated a rate of 0.27 g /m**2/a. Although Omega calc was close to 1, approximately 30% of the empty tests of Ammonia aomoriensis showed dissolution features at high pCO2 of 3247 µatm during the last 2 months of incubation. In contrast, tests of the subdominant species, Elphidium incertum, stayed intact. Our results emphasize that the sensitivity to ocean acidification of the endobenthic foraminifera Ammonia aomoriensis in their natural sediment habitat is much lower compared to the experimental response of specimens isolated from the sediment.

The benthic foraminiferal community in a naturally CO2-rich coastal habitat of the southwestern Baltic Sea

It is expected that the calcification of foraminifera will be negatively affected by the ongoing acidification of the oceans. Compared to the open oceans, these organisms are subjected to much more adverse carbonate system conditions in coastal and estuarine environments such as the southwestern Baltic Sea, where benthic foraminifera are abundant. This study documents the seasonal changes of carbonate chemistry and the ensuing response of the foraminiferal community with bi-monthly resolution in Flensburg Fjord. In comparison to the surface pCO2, which is close to equilibrium with the atmosphere, we observed large seasonal fluctuations of pCO2 in the bottom and sediment pore waters. The sediment pore water pCO2 was constantly high during the entire year ranging from 1244 to 3324 µatm. Nevertheless, in contrast to the bottom water, sediment pore water was slightly supersaturated with respect to calcite as a consequence of higher alkalinity (AT) for most of the year. Foraminiferal assemblages were dominated by two calcareous species, Ammonia aomoriensis and Elphidium incertum, and the agglutinated Ammotium cassis. The one-year cycle was characterised by seasonal community shifts. Our results revealed that there is no dynamic response of foraminiferal population density and diversity to elevated sediment pore water pCO2. Surprisingly, the fluctuations of sediment pore water undersaturation (Omega calc) co-vary with the population densities of living Ammonia aomoriensis. Further, we observed that most of the tests of living calcifying foraminifera were intact. Only Ammonia aomorienis showed dissolution and recalcification structures on the tests, especially at undersaturated conditions. Therefore, the benthic community is subjected to high pCO2 and tolerates elevated levels as long as sediment pore water remains supersaturated. Model calculations inferred that increasing atmospheric CO2 concentrations will finally lead to a perennial undersaturation in sediment pore waters. Whereas benthic foraminifera indeed may cope with a high sediment pore water pCO2, the steady undersaturation of sediment pore waters would likely cause a significant higher mortality of the dominating Ammonia aomoriensis. This shift may eventually lead to changes in the benthic foraminiferal communities in Flensburg Fjord, as well as in other regions experiencing naturally undersaturated Omega calc levels.

Langfristige Wirkungen

Langfristige Wirkungen UV - Strahlung kann Langzeitschäden, also später im Leben auftretende Schäden, an Augen und Haut hervorrufen. Langzeitschäden der Augen Bei den Augen ist in erster Linie die Augenlinse betroffen, die einen großen Anteil der in das Auge eindringenden UV - Strahlung aufnimmt. Übermäßige UV -Bestrahlung ist einer der auslösenden Faktoren für den "grauen Star" ( Katarakt ). Ein bis zwei Prozent der UV-A-Strahlung kann bis zur Netzhaut vordringen. Studien geben Hinweise, dass in jungen Jahren (von Geburt bis etwa zum 30. Lebensjahr) sogar bis zu 10 Prozent der UV-A-Strahlung die Netzhaut erreichen könnten. Es konnte wissenschaftlich bisher nicht vollständig ausgeschlossen werden, dass der geringe Anteil an UV-Strahlung, der die Retina erreicht, zu degenerativen Netzhauterkrankungen wie der altersabhängigen Makuladegeneration (Makula = Gelber Fleck = Ort des schärfsten Sehens) beiträgt. Langzeitschäden der Haut Bei der Haut kann übermäßige UV -Bestrahlung vorzeitige Hautalterung und im schlimmsten Fall Hautkrebs zur Folge haben. Zur Vorbeugung sollte man eine übermäßige UV-Belastung vermeiden. Zusätzlich hilft eine regelmäßige Hautkrebs-Früherkennung beim Hautarzt oder der Hautärztin, bereits bestehende Erkrankungen in einem frühen Stadium zu entdecken, wenn die Heilungschancen noch besser sind. Vorzeitige Hautalterung UV -A- Strahlung dringt tief in die Haut ein und verursacht dort unter anderem die Bildung sogenannter "freier Radikale", die wiederum eine Schädigung des Kollagens im Bindegewebe bewirken können. Gleichzeitig wird die Neubildung von Kollagen verhindert. In der Folge nimmt die Straffheit der Haut ab und elastische Fasern quellen auf, was zu einem Verlust der Dehnbarkeit der Haut führt. Es kommt zu dauerhaften Bindegewebsschädigungen und Faltenbildung. Ein Risikofaktor für vorzeitige Hautalterung sind unter anderem Sonnenbäder und Solariennutzung. Hautkrebs UV-Strahlung ist durch die Internationale Agentur für Krebsforschung (International Agency for Research on Cancer, IARC) in die höchste Risikogruppe 1 "krebserregend für den Menschen" eingestuft. UV-Strahlung ist Hauptursache für Hautkrebs. Hautkrebserkrankungen haben in der hellhäutigen Bevölkerung weltweit stärkere Zuwachsraten als alle anderen Krebserkrankungen. In Deutschland erkrankt jeder siebte Mann und jede neunte Frau bis zum Alter von 75 Jahren an Hautkrebs – Tendenz steigend: Allein in Deutschland verdoppelt sich die Neuerkrankungsrate (Inzidenz) alle 10 bis 15 Jahre. In Deutschland sterben derzeit jährlich über 4000 Menschen an Hautkrebserkrankungen, die auf UV-Strahlung zurückzuführen sind. Risikofaktoren für Hautkrebs sind unter anderem der Hauttyp, große angeborene oder klinisch atypische Muttermale, die Anzahl der Muttermale, Hautkrebserkrankungen in der Familie sowie die individuelle Lebens-UV-Belastung (Lebenszeitdosis) und Sonnenbrände. Man unterscheidet zwischen dem "hellen" und dem "schwarzen" Hautkrebs. Heller Hautkrebs Helle Hautkrebsarten sind unter anderem das Basalzellkarzinom sowie das Plattenepithelkarzinom und dessen Vorstufen, die aktinischen Keratosen. Betroffen sind vor allem ältere Menschen. Basalzellkarzinom Beim Basalzellkarzinom handelt es sich um einen langsam wachsenden Tumor, der nur sehr selten Metastasen (Tochtergeschwülste) bildet. Er tritt vorwiegend an Hautpartien wie Gesicht, Ohren und Kopfhaut auf, die der direkten UV - Strahlung ausgesetzt sind. Die Sterblichkeit ist sehr niedrig. Da der Tumor aber lokal Gewebe zerstört, stellt die Therapie häufig ein großes kosmetisches Problem dar. Plattenepithelkarzinom Das Plattenepithelkarzinom ist ein in das umliegende Gewebe hineinwuchernder ("invasiver"), lokal zerstörender Tumor, der ab einer bestimmten Größe auch Metastasen bilden und zum Tode führen kann. Er tritt ebenfalls an Hautpartien wie Gesicht, Handrücken und Unterarmen auf, die der UV-Strahlung ausgesetzt sind. Schwarzer Hautkrebs (malignes Melanom) Der schwarze Hautkrebs (malignes Melanom) betrifft alle Altersstufen und ist für die meisten Todesfälle unter allen Hautkrebsarten verantwortlich. Das Melanom ist ein unterschiedlich wachsender, in der Regel braun gefärbter Tumor, der häufig und in einem ziemlich frühen Stadium Metastasen bildet und an beliebigen Hautpartien auftreten kann. Bei Früherkennung ist der Tumor überwiegend heilbar, bei verzögerter Therapie oft tödlich. Für den "schwarzen Hautkrebs" (malignes Melanom) nimmt die Inzidenz stärker zu als für alle anderen Krebsarten – und immer mehr jüngere Menschen, vor allem Frauen, erkranken daran. Stand: 04.08.2026

Towards a burden of disease research agenda

Disability-Adjusted Life Years (DALY) have become a common metric for assessing the combined effects of morbidity and mortality. However, the lack of resources and/or input data, combined with the complexity of the methodological framework, resulted in major disparities in research capacity and knowledge about burden of disease estimations across Europe. Since 2019, the European Burden of Disease (burden-eu) Network has been acting as a technical platform for strengthening capacity in burden of disease assessments. The burden-eu network developed a forward-looking research agenda, identifying four key burden of disease themes: transparency and availability, method refinement, potential expansions, and specific topics. The research agenda’s priorities can be used to prioritise and guide the design of studies in the burden of disease framework. © The Author(s) 2026.

Dynamik des Feinwurzelsystems von Buche und Fichte bei unterschiedlicher Ozonbelastung

Wachstum und Mortalität des Feinwurzelsystems hängen von vielen abiotischen Faktoren wie Nährstoff-, Wasser- und Sauerstoffversorgung ab. Neben diesen Faktoren kann die Ozonbelastung der oberirdischen Pflanzenteile zur Verringerung des Wurzelwachstums führen. Im Zusammenhang mit der zentralen Hypothese des SFB 607, dass 'Steigerung der Stresstoleranz zu Einschränkungen im Wachstum und Konkurrenzverhalten führt', sollen folgende Fragen beantwortet werden: 1. Wie eng ist der Zusammenhang zwischen Dynamik des Feinwurzelsystems und den abiotischen Faktoren im Wurzelraum? 2. Welchen Einfluss hat darüber hinaus doppelt ambiente Ozonkonzentration im Kronenraum auf die Dynamik des Feinwurzelsystems? 3. Wie verändert sich die Feinwurzeldynamik der Jungbäume unter interspezifischer Konkurrenz und bei zusätzlichem Phytophthora-Befall? Die Dynamik des Feinwurzelsystems wird mit Hilfe von Minirhizotronen mit gekoppelter TDR-, Sauerstoff- und Temperatursensoren und Minisaugkerzen erfasst. Die Auswertung der Feinwurzelaufnahmen erfolgt lagegenau anhand der entzerrten digitalen Bilder mit einem geographischen Informationssystem. Die so analysierten Daten gewinnen aufgrund ihres Raumbezuges eine höhere Aussagekraft gegenüber bisherigen Rhizotronuntersuchungen. Neben der Beantwortung der obigen Fragen liefert das Vorhaben auch eine wichtige Datengrundlage für mehrere Teilprojekte des SFB 607 'Wachstum und Parasitenabwehr'.

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