Verteilung der Grundwassertemperatur für den Bezugshorizont 0 m NHN. Die Karte basiert auf Messungen an 433 Grundwassermessstellen, die zwischen den Jahren 1978 und 1998 ausgeführt wurden.
In den USA war der März 2012 der bisher wärmste März seit Beginn der Zeitreihe 1895. Das Temperaturmittel der USA (ohne Alaska und Hawaii) betrug 10,6 °C (51,1 °F) und lag damit um 4,8 K über dem Märzmittel des 20. Jahrhunderts von 5,8 °C. Zeitweise herrschten sommerliche Temperaturen, die zu zahlreichen neuen Temperaturrekorden für diesen Monat führten. Zusammen mit einem sehr milden Jahresbeginn war auch das gesamte erste Vierteljahr das bisher wärmste.
Die von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) in Österreich regelmäßig vermessenen Gletscher in den Hohen Tauern sind im Jahr 2015 extrem stark geschmolzen. Die Pasterze am Großglockner, Österreichs größter Gletscher, verlor im unteren Bereich von Herbst 2014 bis Herbst 2015 bis zu zehn Meter Eisdicke. Im Winter fiel im Bereich des Alpenhauptkammes um etwa zehn Prozent mehr Schnee als im vieljährigen Mittel. Aber Österreichs zweitwärmster Sommer der Messgeschichte, der auch der trockenste Sommer seit 1911 war, brachte Schnee und Eis dann extrem zum Schmelzen, berichtet ZAMG. Über den gesamten Gletscher gemittelt, ging die Eisdicke innerhalb dieses Jahres um etwa 1,5 Meter zurück. Das sind die höchsten Werte seit die ZAMG 2004 mit den jährlichen Massenbilanzmessungen begonnen hat. Die Abschmelzraten waren auf allen vermessenen Gletschern in den Hohen Tauern im Bereich der Rekordwerte aus dem Jahr 2003. Unter dem gegenwärtigen Klima wird die Gletscherzunge noch in diesem Jahrhundert überhaupt verschwinden, sagt Gletscherforscher Hynek: "Bei einer maximalen Eisdicke von derzeit rund 200 Metern und einem mittleren Eisdickenverlust von fünf Metern pro Jahr, ist zu erwarten, dass die Gletscherzunge der Pasterze schon bis zum Jahr 2050 fast vollkommen verschwunden sein wird."
Einer von US-Behörde National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) erstellte Studie, die am 4. Juni 2015 in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, kommt zu dem Schluss, dass es in den letzten Jahren keine Verlangsamung bzw. in der Erderwärmung gegeben hat. Aus der aktuellen Analyse der globalen Oberflächentemperatur der Wissenschafter des National Climatic Data Center(NCEI) der NOAA in Asheville geht hervor, dass sich die Temperatur seit 1998 in gleichem Ausmaß erhöht hat wie davor. Die vermeintliche Erwärmungspause ist eine Illusion. Zustande gekommen nur durch systematische Fehler, die sich bei den langjährigen Temperaturmessungen im Ozean eingeschlichen haben.
Zunehmende Wärme und Trockenheit können den wild wachsenden Arabica-Kaffee gefährden. Zu diesem Schluss kommt eine Studie des internationalen Forschungsprogramms zu Klimawandel, Landwirtschaft und Nahrungsmittelsicherheit CCAFS, die am 14. April 2015 in der PLOS veröffentlicht wurde. Arabica-Kaffee reagiere sehr empfindlich auf Umweltfaktoren und gedeihe nur bei bestimmten Temperaturen und Niederschlagsmengen. Eine Temperaturerhöhung ab zwei Grad Celsius und Änderungen der Regenhäufigkeit und -menge könnten deshalb in den wichtigsten Erzeugerländern wie Brasilien, Vietnam, Indonesien und Kolumbien zu schweren Verlusten führen. Weil kommerzielle Kaffeesorten genetisch stark verarmt sind, benötigt man ständig Wildstämme als genetisches Reservoir, um den Kaffee vor neuen Schädlingen, Krankheiten oder auch Umweltveränderungen schützen zu können.
Das Projekt "Untersuchung der Rolle von Vulkanismus am Beginn und Ende des Paläozän-Eozän-Temperaturemaximum basierend auf Sedimenten der IODP-Expedition 396" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Es ist bekannt, dass Vulkanausbrüche das Klima auf verschiedene Weise beeinflussen. Diese reichen von kurzfristigen Auswirkungen wie Sulfat-Injektionen, die die einfallende Sonnenstrahlung reduzieren und zu Abkühlung führen, bis zu mittelfristigen Auswirkungen wie Erwärmung durch Kohlendioxid-Entgasung. Langfristig können Auswirkungen wie eine verstärkte Verwitterung eingelagerter Basalte zu einer Entfernung von Kohlendioxid und damit Abkühlung führen. Lange Perioden intensiven Vulkanismus, die als Large Igneous Provinces (LIPs) bekannt sind, können besonders tiefgreifende Auswirkungen auf das Klima haben, wobei mehrere LIPs entweder mit der globalen Erwärmung oder Abkühlung in der Erdgeschichte sowie mit Massenaussterben in Verbindung gebracht werden. Das Paläozän-Eozän-Temperaturemaximum (PETM), eine 200.000 Jahre lange Periode intensiver globaler Erwärmung vor ca. 56 Millionen Jahren, ereignete sich zur gleichen Zeit wie die Entstehung eines LIP, der North Atlantic Igneous Province (NAIP). Die NAIP-Entstehung wurde als Ursache für das PETM vorgeschlagen, da während des Vulkanismus Kohlendioxid und Methan freigesetzt werden, welches zu einer schnellen Erwärmung führt. Es wurde auch vermutet, dass die Ablagerung von Vulkanasche während des NAIP das Klima abgekühlt hat. Als solches ist das PETM eine ideale Periode, um die Auswirkungen des Vulkanismus auf das Erdsystem zu untersuchen. Expedition 396 des International Ocean Discovery Program (IODP) hat erfolgreich eine Reihe von langen Sedimentsequenzen aus dem PETM-Zeitalter am norwegischen Rand geborgen. In diesem Projekt beabsichtige ich, detaillierte deskriptive, geochemische und modellbasierte Untersuchungen mit den Sedimenten der Expedition 396 durchzuführen, um die Rolle des NAIP-Vulkanismus im PETM zu dokumentieren. Erstens wird die Intensität des Vulkanismus durch neue Schätzungen der Kohlendioxid-, Methan- und Sulfatemissionen bewertet, um die Rolle der Gase auf den Klimawandel zu bestimmen. Durch detaillierte geochemische Untersuchungen werden die Auswirkungen der Ascheablagerung auf den Kohlenstoffkreislauf bewertet mit Schwerpunkt auf der Rolle der Asche als Nährstofflieferant für Phytoplankton liegt. Die potenziellen Auswirkungen der Ascheablagerung auf die Speicherung von Kohlenstoff im Sediment werden ebenfalls geochemisch und isotopisch untersucht. Abschließend werden die Ergebnisse unter Verwendung von Erdsystemmodelle kombiniert, um die genaue Rolle des Vulkanismus im PETM zu bestimmen. Die erwarteten Ergebnisse werden uns neue Erkenntnisse über die Rolle der LIP-Entstehung und der Ablagerung von Vulkanasche beim Klimawandel geben. Sedimente von Expedition 396 bieten eine einzigartige Gelegenheit, den geochemischen Abdruck des Vulkanismus hochauflösend zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden zu einer erheblichen Verbesserung unseres Verständnisses des PETM führen.
Das Projekt "ERWAS: Klimafreundliche Prozesswasser-Behandlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IEEM gGmbH - Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten,Herdecke durchgeführt. Durch die Behandlung von Prozesswässern (bei Klärwerken i. W. das Filtrat aus der Klärschlammentwässerung) kann die Stickstofffracht in die biologische Stufe signifikant verringert werden. Dadurch reduzieren sich die Stickstoffbelastung der Belebungsanlage und der Stromverbrauch für die Belüftung sowie die Emissionen an klimaschädlichem Lachgas entsprechend. Eine Prozesswasserbehandlung (PwB) lohnt sich für die vielen Klärwerke, bei denen die Stickstoffbelastung aus Prozesswässern 10% bis über 35% der Gesamt-Zulauffracht ausmacht, und bei denen Abwärme (z. B. aus faulgasbetriebenen Blockheizkraftwerken) verfügbar ist. Aber auch für Klärwerke, bei denen die Belebungsanlage mit Stickstoff überlastet ist, kann sich eine PwB finanziell rentieren - ganz abgesehen von den Verbesserungen hinsichtlich Energieeffizienz und Klimaschutz. Trotz ihrer fallabhängigen erheblichen wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile wird die PwB in der Praxis noch wenig eingesetzt, weil sie im Vorfeld aufwändige Pilotversuche zur fallspezifischen Auslegung benötigt (bevor man überhaupt ermittelt hat, ob sie sich im untersuchten Falle tatsächlich rentiert und in den laufenden Klärwerksbetrieb integriert werden kann). Mit Hilfe einer kleintechnischen Versuchsanlage, die für mehrere Klärwerke nacheinander eingesetzt werden kann soll der Einstieg in die PwB als Energieeffizienz- und Klimaschutzmaßnahme erleichtert werden. Unter Berücksichtigung der Versuchsergebnisse sollen die praxisrelevanten Schwachpunkten der untersuchten PwB-Technologie (Ammoniak-Strippung mit nachgeschalteter katalytischer Oxidation) verbessert werden, insbesondere durch gezielte Ausschleusung von Kalziumkarbonat-Ausfällungen und erhöhter Abwärmenutzung. Dabei soll untersucht werden, ob und in wieweit durch eine Temperaturerhöhung Vorteile erzielt werden können (verringerter Chemikalienverbrauch bei geringerer pH-Erhöhung vor dem Ammoniakstripper).
Das Projekt "Evidenzbasierte Anbauempfehlungen im Klimawandel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft durchgeführt. Der Wahl der richtigen Baumart steht in der forstlichen Planung ein komplexer Entscheidungsprozess voran. In einer Zeit, in der die Baumartenpallette zu erweitern, beziehungsweise sie an den Klimawandel anzupassen ist, fällt dieser Entscheidungsprozess zunehmend schwerer. Das vorliegende Projekt soll, durch die Modellierung von anbaurelevanten Informationen zu 30 Baumarten, eine datenbasierte Beratungsgrundlage für diesen Entscheidungsprozess liefern. Dabei sollen vier wesentliche Aspekte der Baumartenwahl, (1) das Anbaurisiko, (2) die Wuchsleistung, (3) die Herkunftswahl und (4) die Plastizität mit unterschiedlichen Methoden abgebildet und am Ende zu einem Anbauwürdigkeitsindex zusammengefasst werden. Das Projekt liefert Voraussetzungen, den Wald der Zukunft optimal zu bewirtschaften und die Anbaupotentiale aller wichtigen Haupt- und Nebenbaumarten sowie der wichtigsten nichtheimischen Baumarten besser abzuschätzen. Gerade eine große Vielfalt von Baumarten kann maßgeblich dazu beitragen, den Risiken des Klimawandels zu begegnen. Als Ergebnis werden Modelle und praxistaugliche Karten zur Verfügung stehen, die in die jeweiligen Beratungssysteme integriert oder zum Aufbau eines Beratungssystems genutzt werden können (Eigenanteil). Der daten- und modellgetriebene Ansatz wird um experimentelle Arbeiten zur Bestimmung der phänotypischen Plastizität von wichtigen Beispielarten flankiert, um die zentrale Frage der Anpassungsfähigkeit von Arten an Erwärmung und zunehmende Sommertrockenheit zu bestimmen.
Das Projekt "Entwicklung von recyclebaren faserverstärkten Kunststoffen nach dem Prinzip des 'Debonding on Demand'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FibreCoat GmbH durchgeführt. Das Ziel des Projekts ist die Erforschung einer innovativen Methode zur einfachen, kostengünstigen und energieeffizienten Komponententrennung von faserverstärkten Kunststoffen (FVK). Diese ist mit den bisherigen Methoden nicht hinreichend möglich, da sie in der Regel die Verstärkungsfasern verkürzen und zusätzlich die mechanischen Eigenschaften verschlechtern. Kern der Projektidee ist die Einbringung einer thermisch instabilen Komponente, die bei Temperaturerhöhung Gase abspaltet. Diese Spezies wird während der Faserherstellung in die Schlichte und bei der Verbundherstellung in die Polymermatrix eingebracht. Dies erfolgt in Form nanoskaliger Teilchen, welche die mechanischen Eigenschaften des FVK nicht signifikant beeinflussen. Sobald der Lebenszyklus des FVK-Bauteils abgelaufen ist, wird dieses in einem Ofen bei geringen Temperaturen (bis 150 Grad Celsius , abhängig von der spezifischen Komponente) erwärmt, wodurch die thermolabile Komponente Gase freisetzt. Durch das so vielfach erhöhte Volumen entsteht lokal hoher Druck, welcher Mikrorisse und Mikrobrüche im Polymer erzeugt. Das so geschwächte Material kann sehr einfach mechanisch von den Fasertextilien abgetrennt werden.
Das Projekt "Wechselwirkungen zwischen saisonale arktische Meereisprozessen und Stabilität der Halokline – auf dem Weg zum Verständnis arktischer Gas- und Stoffflüsse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. In Folge des globalen Klimawandels hat sich die Meereisdecke in der Arktis dramatisch verändert. Im derzeitigen Zustand spielt die arktische Eisdecke eine wichtige Rolle; so schirmt sie das Oberflächenwasser, die sogenannte arktische Halokline (Salzgehaltsschichtung), von der Erwärmung durch die sommerliche Sonneneinstrahlung ab. Zudem wird die Halokline durch die Salze, welches beim Gefrierprozess des Meerwassers aus der Kristallstruktur austritt, gebildet und stabilisiert. Gleichzeitig wirkt die Halokline als Barriere zwischen der Eisdecke und dem darunter liegenden warmen atlantischen Wasser und trägt so zum Erhalt der arktischen Meereisdecke bei. Dieses Gleichgewicht ist nun durch die insgesamt wesentlich dünnere arktische Meereisdecke und ihre verringerte sommerliche Ausdehnung gestört. Im Meerwasser sind zudem Gase und biogeochemisch wichtige Spurenstoffen enthalten. Diese werden durch die Gefrierprozesse eingeschlossen, beeinflusst und wieder ausgestoßen. So beeinflusst die Meereisdecke die Gas- und Stoffflüsse zwischen Atmosphäre, Eis und oberer Wasserschicht. Durch die Eisbewegung findet außerdem ein Transport statt z.B. in der sogenannten Transpolarendrift von den sibirischen Schelfgebieten, über den Nordpol, südwärts bis ins europäische Nordmeer. Nun wird mit den weitreichenden Veränderungen des globalen und arktischen Klimawandels bereits von der „neuen Arktis“ gesprochen, da angenommen wird, dass sich die Arktis bereits in einem neuen Funktionsmodus befindet. Dabei ist jedoch weitgehend unbekannt wie dieses neue System funktioniert, sich weiterentwickelt und wie sich dies auf die Eisbildungsprozesse und damit die Stabilität der Halokline und die damit verbundenen Gas- und Stoffflüsse auswirkt. Für solche Untersuchungen werden über den Jahresverlauf Proben der oberen Wassersäule und der Eisdecke benötigt. Ermöglicht wird dies durch die wissenschaftliche Initiative MOSAiC. Mithilfe der stabilen Isotope des Wassers (?18O und ?D) aus dem Eis und der Wassersäule kann Rückschlüsse auf die Herkunftswässer und den Gefrierprozess gezogen werden und diese Ergebnisse sollen in direkten Zusammenhang mit Gas- und biogeochemischen Stoffuntersuchungen (aus Partnerprojekten) gesetzt werden. Dabei können z.B. Stürme, Schmelzprozesse, Schneebedeckung, Teichbildung und Alterungseffekte des Eises eine Rolle spielen. Untersucht wird parallel die Veränderung der Wassersäule welche z.B. durch Wärmetransport, wiederum die Eisdecke beeinflussen kann.Diese prozessorientierten Untersuchungen der saisonalen Eisbildungsprozesse in Eis und Wassersäule der zentralen Arktis, werden einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Stabilität der arktischen Halokline und der arktischen Gas- und Stoffflüsse liefern. Da sich die Gase und Stoffe nicht-konservativ verhalten, während die Isotope im Gefrierprozess konservativ sind, erwarten wir aus der Diskrepanz wiederum wichtige Informationen z. B. über wiederholtes Einfrieren von Süßwasserbeimengungen ableiten zu können.