Ziel des Projektes ist, durch vergleichende Betrachtung zweier in der botanischen Systematik einander sehr nahestehender Zypressengewächse (Cupressaceae) in ihren jeweiligen Lebensräumen - colocedrus decurrens in Kalifornien/Oregon und Austrocedrus chilensis in Mittelchile/Argentinien - die Gesetzmäßigkeiten aufzudecken, die ihrer Verbreitung und ihren Standortmerkmalen zugrundeliegen. Forschungsansatz ist die bemerkenswert ähnliche ökologische Stellung der beiden getrennt auf Nord- und Südhemisphäre heimischen Arten. Hier wie dort gedeihen sie in den Bergwäldern der Winterregensubtropen und dringen -- dem 'Gesetz der relativen Standortskonstanz' gehorchend - noch weiter polwärts vor. Mit dem Vorhaben sollen die Stellung beider Arten im jeweiligen dreidimensionalen Klima- und Vegetationsaufbau und die öko-physiologischen Grundlagen ihrer Verbreitung vergleichend herausgearbeitet werden. Der Vergleich als pflanzengeographische Methode (GOLTE 1984, 1988, 1993) beinhaltet als wesentliche Indikatoren für die Standortsmerkmale und die ökologische Stellung die klimatischen Verhältnisse (Messungen), geologische und edaphische Faktoren (Probenentnahme, Laboruntersuchungen) sowie die begleitende Flora und Vegetation (Vegetationsaufnahmen).
Auf mehreren Reisen konnte der Antragsteller eine spärliche, aber durchaus vielfältige Vegetation auf den Obermoränen (nicht Toteisfelder) verschiedener Gletscher im Karakorum, westlichen Kunlun, in den südchilenischen Anden und am Mount Rainier feststellen. Über entsprechende Pflanzenvorkommen wurden ihm aus dem nepalesischen Himalaya und vom Gongga Shan in Südchina berichtet. Die vorgesehenen Untersuchungen dienen der Erfassung von Arteninventaren und -mustern sowie der Ermittlung von Überlebensstrategien von Pflanzen und ökologischen Parametern auf den extremen Standorten. Als Arbeitsgebiete sind für mehrmonatige Untersuchungen der Mount Rainier, für einmonatige der Tronador ausgewählt; von beiden Fällen unter ozeanisch-feuchten Klimabedingungen sind recht dichte Pflanzenbestände durch eigene Begehungen bekannt. Für Studien in den monsunal-wechselfeuchten Subtropen bietet sich der Gongga Shan an, wo deutliche Feuchtigkeitskontraste zu verschieden mächtigen Blockauflagen führen. Die Arbeiten sollen im Rahmen kostengünstiger Reisen in getrennten Arbeitsgruppen erfolgen.
Initiiert durch das Lehrangebot zu Agroforstwirtschaft und entsprechende Nachfrage nach Diplomthemen entwickelt sich das o.g. Forschungsvorhaben zunehmend zu einem eigenstaendigen Schwerpunkt des Fachgebietes. Regelmaessig werden Erhebungen zur Baumintegration in landwirtschaftliche Produktionssysteme am tropisch/subtropischen Standort (bisher: Brasilien, Philippinen, Lesotho, Suedspanien) zur Produktivitaet einzelner Arten (Botswana, Australien) oder Literaturauswertungen ueber traditionelle und moderne Agroforstsysteme (Haiti, Kuba, Ostafrika) durchgefuehrt. Die Ausweitung dieses Forschungsschwerpunktes durch vertiefende Promotionsvorhaben (Indonesien, Mexiko) ist in Vorbereitung.
P-Recycler haben Verfahren und Produkte entwickelt, die mangels Nachfrage nicht in den Markt kommen oder weit unter Wert verkauft werden. Dabei stützen Glühphosphat aus Asche (AshDec) und Struvit die Hypothese, dass sie den Anforderungen des NextGen Konzepts bereits entsprechen: i) Nährstoffabgabe erst nach Freisetzung von Wurzelexudaten, gewissermaßen auf Wunsch der Pflanzen, ii) Silizium (AshDec), dem die Stärkung der Zellwände, die Verbesserung der Resilienz, sowie die Behinderung der Phosphatfixierung in sauren Böden zugeschrieben wird und iii) Magnesium (Struvit), das Enzyme aktiviert und essentiell für die Photosynthese ist. CLOOP wird Nährstoffspezies, Eigenschaften und Wirkung der Dünger durch chemische, mineralogische und ökologische Analysen, analytische Methodenentwicklung, sowie durch Gefäß- und Feldversuche in Deutschland, Brasilien und Australien dokumentieren. Die Ausrichtung auf subtropische und tropische Regionen mit hochproduktiver Landwirtschaft bringt Perspektiven, die in Europa noch wenig Beachtung finden: Nährstoffverluste durch Erosion, Leaching und P-Fixierung wobei letztere durch Starkregen und saure Böden mit hoher Fe- und Al-Konzentration wesentlich intensiver ausfallen. Unter diesen Bedingungen können die besonderen Eigenschaften der Recyclingdünger erforscht und festgestellt werden, unter welchen Voraussetzungen sie einen messbaren Vorteil für den Landwirt bringen und damit den Nutzwert erhöhen, so dass Recyclingdünger auch nachgefragt werden. CLOOP verfolgt das Ziel, Dünger aus den Sekundärrohstoffen Klärschlamm und Klärschlammasche, deren Nährstofffreisetzung mit dem Nährstoffbedarf der Nutzpflanzen korreliert, auf den Markt zu bringen.
Wirtschaftswälder im subtropischen China werden vorrangig als Plantagen mit nicht heimischen Arten bewirtschaftet. Massenproduktion und finanzielle Rentabilität stehen im Vordergrund. Ökosystemleistungen und Bedürfnissen der lokalen Bevölkerung wird nicht ausreichend Rechnung getragen. In einer ersten Projektphase wurde seit Ende 2012 an drei Pilotstandorten in den Provinzen Zhejiang, Jiangxi und Guangdong in Kooperation mit chinesischen Projektpartnern Beratung, Wissenstransfer und Kapazitätsentwicklung zur naturnahen Waldbewirtschaftung (close-to-nature forest management) für regionale Forstbehörden durchgeführt und das lokale Personal in der bestandesweisen mittelfristigen Forstplanung geschult. In der zweiten Projektphase werden die Ergebnisse / Lernerfahrungen auf Demonstrationsflächen praktisch angewandt und die Kapazitätsentwicklung, insbesondere mit Blick auf die Vernetzung der mittel- und langfristigen forstlichen Planung mit den Zielen des Naturschutzes, weiter fortgeführt. Wissenschaftliche Begleitung durch SCBG und seine Partner fördert die Verbreitung. Eine Multiplikationswirkung für andere Regionen Chinas wird angestrebt. Die Umsetzung des Vorhabens erfolgt durch vier Kernprozesse: 1) angewandte Ökosystemforschung, 2) praxisbezogene waldbauliche Versuchs- und Demonstrationsmaßnahmen, 3) Kapazitätsentwicklung für multifunktionale Nachhaltsforstwirtschaft, 4) evidenzbasierter Politikdialog. Im Mittelpunkt stehen dabei permanente Versuchs- und Demonstrationsflächen, auf denen angewandte Ökosystemforschung und Kapazitätsentwicklung / Verbreitung eng verzahnt werden. Die Verbreitung erprobter Konzepte wird dadurch unterstützt, dass die Umsetzung eng an den Prioritäten der chinesischen Waldsektorreform und der sozioökonomischen Situation chinesischer Forstbetriebe ausgerichtet wird. Politische Entscheidungsträger der Staatsforstverwaltung werden eng in den Umsetzungsfortschritt des Vorhabens eingebunden.
P-Recycler haben Verfahren und Produkte entwickelt, die teilweise mangels Nachfrage nicht in den Markt kommen oder weit unter Wert verkauft werden. Dabei stützen Glühphosphat aus Asche (AshDec) und Struvit die Hypothese, dass sie den Anforderungen des 'NextGen Fertilizer Konzepts' bereits entsprechen: i) keine Wasserlöslichkeit aber volle Verfügbarkeit für Pflanzen, ii) Silizium (AshDec), dem die Stärkung der Zellwände, die Verbesserung der Resilienz, sowie die Behinderung der Phosphatfixierung in sauren Böden zugeschrieben wird und iii) Magnesium (Struvit), das Enzyme aktiviert und essentiell für die Photosynthese ist. CLOOP wird Nährstoffspezies, Eigenschaften und Wirkung der Dünger durch chemische, mineralogische und ökologische Analysen, analytische Methodenentwicklung, sowie durch Gefäß- und Feldversuche in Deutschland, Brasilien und Australien dokumentieren. Die Ausrichtung auf subtropische und tropische Regionen mit hochproduktiver Landwirtschaft bringt Perspektiven, die in Europa noch wenig Beachtung finden: Nährstoffverluste durch Erosion, Leaching und P-Fixierung wobei letztere durch Starkregen und saure Böden mit hoher Fe- und Al-Konzentration wesentlich intensiver ausfallen. Unter diesen Bedingungen können die besonderen Eigenschaften der Recyclingdünger erforscht und festgestellt werden, unter welchen Voraussetzungen sie einen messbaren Vorteil für den Landwirt bringen und damit den Nutzwert erhöhen, so dass Recyclingdünger auch nachgefragt werden.
CLIMAX-AmazMP-PIK untersucht die Rolle des Amazonasregenwaldes auf die Klimavariabilität in Südamerika und strebt an die Verwertbarkeit und Umsetzung der Ergebnisse durch Ko-Design und Ko-Produktion mit Entscheidungsträgern erheblich zu verbessern. Die starke Transpirationsleistung des Amazonasregenwaldes befördert große Niederschlagsmengen nicht nur innerhalb der Region, sondern trägt auch zur Niederschlagsbildung im subtropischen Südamerika bei. CLIMAX-AmazMP-PIK wird die Entwaldungseffekte und die Waldfragmentierung untersuchen und die Effekte auf die veränderte Transpirationsleistung quantifizieren. Damit wird ein verbessertes Prozessverständnis zur Interaktionen zwischen Vegetation und Klima in Südamerika erwartet. Die Ergebnisse werden zur Abschätzung der Klimafolgen für Landwirtschaft und Wasserkraft verwendet. Die Auswirkungen der Entwaldungseffekte und Landnutzungsänderungen auf die Verdunstungsleistung der Wälder wird szenarienbasiert quantifiziert und mit anderen Modellergebnissen im Verbundprojekt verglichen. Dadurch wird die Bedeutung der entscheidenden Prozesse, die für den Erhalt des atmosphärischen Feuchtetransportes wichtig sind, ermittelt. Modellergebnisse werden für die Quantifizierung sektoraler Klimafolgen, für das Co-Design und Co-Produktion der Forschungsergebnisse und für die wissenschaftlichen Qualifizierung zur Verfügung gestellt.
Aufgrund des weltweit zunehmenden Bedarfs an Wasser zur Bewässerung, gewinnt die Wiederverwendung von behandeltem Abwasser zunehmend an Bedeutung. Die Verwendung von unbehandeltem oder lediglich gering behandeltem Abwasser zur landwirtschaftlichen und innerstädtischen Bewässerung ist vielerorts gängige Praxis, stellt jedoch häufig ein gesundheitliches Risiko dar. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) verweist in diesem Zusammenhang auf die Gefahr, welche von parasitisch lebenden Würmern (Helminthen) ausgeht (WHO, 2006). Schätzungen gehen davon, dass rund 1 Milliarde Menschen in den Entwicklungsregionen Afrikas, Asiens und Amerikas an einer Wurmerkrankung (Helminthiasis) leiden (Hotez, 2008). Für eine hygienisch sichere Bewässerung wird von der WHO ein Grenzwert von weniger als einem Helminthenei pro Liter empfohlen (WHO, 2006). Die Inaktivierung der Helmintheneier durch konventionelle chemische oder physikalische Verfahren ist in der Praxis nur bedingt möglich. Die Eier der relevanten Helminthenspezies bewegen sich allerdings in Größenordnungen von 20 bis 100 ìm. Als vielversprechendes mechanisches Verfahren zur Abscheidung wurde daher die Mikrosiebung identifiziert. Die Abscheidung erfolgt hierbei mittels Filtermedien mit Maschenweiten von 10 ìm und größer. Im Rahmen des Projekts ist der Einsatz von Mikrosieben unter dem Aspekt der Wasserwiederverwendung und Hygienisierung zu betrachten. Hierbei soll die mechanische Abscheidung von Feststoffen und Organik sowie insbesondere von Helmintheneiern wissenschaftlich untersucht und optimiert werden. Die Wirkung von Mikrosieben auf die Nährstoffkonzentration, wie beispielsweise Phosphor, ist ebenfalls zu betrachten. Im Anschluss an die Validierung verschiedener großtechnischer Anlagen soll eine halbtechnische Versuchsanlage entwickelt und an mehreren Standorten in tropischen und subtropischen Klimazonen betrieben werden. Das Verfahren der Mikrosiebung ist dabei insbesondere in Hinblick auf die hydraulische Leistungsfähigkeit und die Abscheideleistung zu optimieren. Dabei kommen Filtermaterialen mit unterschiedlichen Maschenweiten zum Einsatz. Ein Schwerpunkt soll zudem auf der Entwicklung und Validierung eines Bemessungsansatzes für das Mikrosiebverfahren liegen. (Hotez, 2008) Hotez P. J., Brindley P. J., Bethony J. M., King C. H., Pearce E. J., Jacobson J.: Helminth infections: the great neglected tropical diseases. The Journal of Clinical Investigation 118 (4), 2008. (WHO, 2006) World Health Organization: Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and grey-water: Volume 2, Wastewater use in agriculture. World Health Organization, Geneva, 2006.
Dieses Teilprojekt wird für MiKlip ein elementares Validationspaket erstellen, das eine umfassende Beurteilung der zu erstellenden Simulationen anhand von klassischen Beobachtungen ermöglicht. Dieses elementare Paket wird dann um prozessorientierte und probabilistische Verfahren erweitert, die auch Unsicherheiten der Beobachtungen berücksichtigen. Parallel dazu werden satellitenbasierte Daten zur Validation herangezogen. Dazu wird ein Satellitensimulator für TRMM Radardaten und IASI Radianzen in das ECHAM6-Modell implementiert, so dass virtuelle Satellitenmessungen mit den realen verglichen werden. Es werden aber auch existierende, aus Satelliten abgeleitete Datensätze direkt mit den Modellsimulationen verglichen. Das Projekt hat 4 Arbeitspakete: WP0 (MIUB) erstellt das elementare Validationspaket zur Verwendung in Modul D, WP1 (MIUB, DWD) erweitert WP0 unter Verwendung klassischer Verfahren, WP2 (MIUB, DWD) wird die satellitenbasierten Daten mit entsprechenden Modellsimulationen unter Verwendung der Methoden aus WP0/WP1 vergleichen. WP3 (DWD, MIUB) wird den Satellitensimulator implementieren und unter Verwendung der Methoden aus WP0/WP1 mit den realen Beobachtungen der Satelliten TRMM und MetOp (IASI) vergleichen. Die Fördermaßnahme MiKliP wird ein Vorhersagesystem erstellen, durch das Klimavorhersagen über Zeithorizonte von etwa 10 Jahren erstellt werden können. Diese sind relevant für ökonomische, politische und gesellschaftliche Entscheidungen. Das Projekt wird die notwendige probabilistische Information bestimmen, mit klassischen und Satellitenbeobachtungen validieren und die Vorhersagbarkeit abschätzen. Innovativ ist u.a. die Implementierung eines Satellitensimulators für virtuelle Beobachtungen. Wegen der zu erwartenden zukünftigen Satellitenmissionen hat dieser Projektteil für zukünftige Klimawirkungs- und Klimaserviceaufgaben hohes Verwertungspotential.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 48 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 48 |
| License | Count |
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| offen | 48 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 37 |
| Englisch | 18 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 32 |
| Webseite | 16 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 34 |
| Lebewesen und Lebensräume | 42 |
| Luft | 32 |
| Mensch und Umwelt | 47 |
| Wasser | 32 |
| Weitere | 48 |