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Found 53 results.

Biogeochemical reactivity of Fe-organic matter coprecipitates

Iron(III) (hydr)oxide-organic associations in soils have been recognized to play an important role in the biogeochemical cycling of iron, carbon, and of nutrients like phosphate. In temporarily moist or water-logged soils such associations can form via the coprecipitation of dissolved organic matter (OM) with Fe(III) (hydr)oxides (FHOs). At present, it is generally unknown which factors control the formation and composition of Fe(III)-OM coprecipitates and how the structural properties translate into the cycling of the FHO and OM component involved. The objectives of the project are thus to elucidate (i) the structural properties of Fe(III)- OM coprecipitates under different environmental conditions, (ii) the subsequent stability of Fe(III)-OM coprecipitates against dissolution under both oxic as well as anoxic conditions, (iii) the changes in Fe(III)-OM coprecipitate composition upon redox oscillations, and (iii) their cumulative effects on oxyanion sorption. To achieve these goals, various batch experiments will be conducted. By using multiple analytical tools, this project will gain a fundamental understanding of the abiotic and biotic controls on the formation, structure, and biogeochemical reactivity of Fe(III)-OM coprecipitates in acidic and neutral temporarily moist soils and soils subject to redox oscillations.

Evaluation der Hochmoorrenaturierung in Nordwest-Deutschland

In Nordwest-Deutschland wurden über 2.000 km2 Hochmoorfläche durch Torfabbau und Entwässerung zerstört oder degradiert. In mehreren tausend Hektar dieser Moore wurden in den letzten 30 Jahren Wiedervernässungsmaßnahmen durchgeführt. Zunächst stand dabei der Naturschutzgedanke im Vordergrund, insbesondere die Wiederherstellung der Habitateignung für seltene, hochspezialisierte Tier- und Pflanzenarten. Aufgrund ihrer Eigenschaft als langfristige Kohlenstoffsenke bzw. im degenerierten Stadium als bedeutende Treibhausgasquelle hat die Renaturierung von Hochmooren in jüngerer Zeit zunehmend auch Bedeutung für den Klimaschutz. Die derzeitige Renaturierungspraxis beruht jedoch auf einer relativ kurzfristigen Erfolgskontrolle. Gerade vor dem Hintergrund, dass in den nächsten Jahren mehr als ein Drittel der 20.000 ha industrieller Abtorfungsflächen in Niedersachsen wiedervernässt werden, ist der Handlungsbedarf offensichtlich. Das Projekt zielt daher auf die Evaluierung des Renaturierungserfolgs in wiedervernässten Torfabbaugebieten Nordwest-Deutschlands, um den Erfolg zukünftiger Maßnahmen sicher zu stellen. Es sollen Rahmenbedingungen und begünstigende Faktoren für die Regenerierung von Mooren und ihren Funktionen sowie einfach anwendbare Indikatoren für eine erfolgreiche Renaturierung identifiziert werden. Die Ergebnisse sollen zu einer Verbesserung der aktuellen Renaturierungspraxis in abgetorften Mooren beitragen und in einen Leitfaden für zukünftige Renaturierungen sowie in ein Monitoring-Konzept münden.

Grundlagen zur Entwicklung und Revitalisierung von Mooren im Nationalpark Harz

Ziel des Vorhabens ist die großflächige Wiederherstellung eines entwässerten Hochharzer Moorkomplexes in der Naturentwicklungszone des Nationalparks. Durch Rückbau vorhandener Entwässerungssysteme sind die standörtlichen Voraussetzungen für die Ansiedlung hochmoortypischer torfbildender Pflanzengesellschaften zu schaffen. Teilziele des Vorhabens sind: Untersuchungen zum Wasser- und Stoffhaushalt vor und nach der Wiedervernässung; Erfassen der Veränderungen klimarelevanter Spurengasaustritte infolge der Wiedervernässung; Beobachtung der Vegetationsentwicklung.

Paludi-Vorhaben in Mecklenburg-Vorpommern, Paludi-Vorhaben in Mecklenburg-Vorpommern

Sonderforschungsbereich (SFB) 1253: Catchments as Reactors: Schadstoffumsatz auf der Landschaftsskala (CAMPOS); Catchments as Reactors: Metabolism of Pollutants on the Landscape Scale (CAMPOS), Teilprojekt P04: Biogeochemie von Talauen - Redoxpufferung und Schadstoffverhalten in staunassen Sedimenten

Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines quantitativen Verständnisses der dynamischen biogeochemischen Prozesse in Auesedimenten, um zu einer prozessbasierten Abschätzung der Umsetzungsprozesse redox-sensitiver Spezies wie Stickstoff und Schwefel und von Herbiziden wie Glyphosat und MCPA zu gelangen. Untersuchungskampagnen (Bohrungen) unter unterschiedlichen Randbedingungen (Hochwasser, Trockenheit, Wiederbefeuchtung) in Kombination mit zielgerichteten Laborexperimenten sollen aufzeigen, wie hydrologische Faktoren, die im Hinblick auf die Umsetzung von Schadstoffen relevanten biogeochemischen Prozesse steuern.

MP: Ökonomisch und ökologisch tragfähige moorbodenerhaltende Grünlandbewirtschaftung, Ökonomisch und ökologisch tragfähige moorbodenerhaltende Grünlandbewirtschaftung

Soils as Methane Sinks - Waldböden als wichtigste terrestrische Senke für atmosphärisches Methan im Klimawandel: eine bedrohte Klimaleistung von Waldböden?

Wald erfüllt viele grundlegend wichtige Funktionen in unserer Umwelt. Neben der Bindung von Kohlenstoff im Wald (C-Sequestrierung) und Holz, ist die Oxidation von atmosphärischem Methan (CH4) in Waldböden eine weitere wichtige klimarelevante Leistung. Methan stellt aufgrund seines hohen Treibhausgaspotentials (das 20-fache von Kohlenstoffdioxid), trotz der geringen atmosphärischen Konzentration von ca. 2 ppm das zweitwichtigste Treibhausgas des anthropogen verursachten Klimawandels dar. Während Moore und vernäßte Standorte wichtige natürliche CH4 Quellen darstellen, handelt es sich bei unvernäßten Waldböden um die global bedeutendste terrestrische Senke für atmosphärisches CH4. Grund hierfür ist die Aktivität von methanotrophen Mikroorganismen, die weltweit in allen aeroben Böden vorkommen. Landwirtschaftliche Böden jedoch haben diese klimarelevante Funktion weitestgehend verloren. Neueste Forschungsergebnisse werfen jedoch die Frage eines möglichen dramatischen langfristigen Verlust dieser klimarelevanten Bodenfunktion auch in Waldböden auf, die an vier US-amerikanischen Standorten während der letzten 20 Jahren beobachtet wurde und auf durch den zurückgeführt wird. Weltweit existieren fast keine vergleichbaren langfristigen Beobachtungen. An der FVA Baden-Württemberg wurden im Rahmen des Routine Umwelt Monitoring über die letzten 20 Jahre unter anderem Bodengasprofile an 13 Standorten erfasst, die eine Ableitung der CH4 Oxidationsraten ermöglichen würden. Unser Ziel ist es, im Rahmen dieses Projektes ein Gastransportmodells zu entwickeln, anzupassen und zu evaluieren. Die Modellierung wird es ermöglichen, die CH4 Senkenfunktion sicher zu quantifizieren, eine vergleiche Trendanalyse durchzuführen und die möglichen Ursachen zu identifizieren. Die Ursachenanalyse wird dazu beitragen, forstwirtschaftliche Entscheidungen hinsichtlich der Auswirkungen auf die Waldboden CH4 Senke bewerten zu können.

Phosphorus mobilization in acid forest soils as affected by interactions of water regime, fertilization and growth of beech

Diese Projektidee knüpft an Vorarbeiten aus dem Projekt 1280 " Einfluss von Wasserregime, Düngung und Buchenwachstum auf die Phosphor-Mobilisierung in sauren Waldböden', bei welchem der Einfluss von Säuredeposition und Kalkgaben auf die bodeninternen Phosphorflüsse im Fokus standen. Im beantragten Projekt soll nun untersucht werden, wie unterschiedlichen Bodenfeuchteverhältnisse - und insbesondere der Wechsel von extremen Trocken- und Nassphasen, wies sie im Zuge des Klimawandels wahrscheinlicher werden, auf die Phophormobilisierung wirken. Die Bodenfeuchte steuert die mikrobielle Fixierung und die Pflanzenaufnahme von P. Extremere Bodenfeuchteschwankungen, als eine mögliche Auswirkung des Klimawandels, können den P-Verlust von Waldböden verstärken. Zusätzlich steuert die Bodenfeuchte redox-sensitive abiotische Reaktionen mit Eisenverbindungen und dem darin gebundenen P, insbesondere in stark aggregierten Unterböden. Unser übergeordnetes Ziel ist die Untersuchung, wie verschiedene Bodenfeuchteregime die P-Mobilisierung und -Fixierung in versauerten Waldböden steuern und wie sich dies auf den P-Austrag und die P-Verfügbarkeit auswirkt. An ungestörten Proben aus dem Oberboden werden sequentielle Austrocknungs-Wiederbenässungs-Versuche durchgeführt, um die Kopplung zwischen Wasserregime, mikrobieller Aktivität und Phosphorfreisetzung/-fixierung zu untersuchen. In einer zweiten Versuchsserie untersuchen wir die Bedeutung der Phosphorspeicher im Inneren von Bodenaggregaten. An Proben aus dem aggregierten Unterboden, inwieweit durch geänderte Redoxverhältnisse (z.B. durch Ansteigen/Absenken von Stau-/Grundwasserhorizonten oder infolge anhaltender Starkregen) die normalerweise für Pflanzen nicht verfügbaren Phosphorspeicher im Aggregatinneren mobilisiert werden.

Monitoring von Wiedervernässungsmaßnahmen und extensiver Beweidung im Schwenninger Moos

Das Naturschutzgebiet Schwenninger Moos wurde durch privatwirtschaftliches Sponsoring und Mitteln der Stiftung Naturschutzfonds zwischen 1998 und 2004 renaturiert. Das Projekt wurde durch das Institut für Landschafts- und Pflanzenökologie der Universität Hohenheim geplant und durch das Institut für Angewandte Forschung der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt umgesetzt. Neben der hydrologische Stabilisierung stand dabei die Etablierung alternativer Offenhaltungssysteme in stark gestörten und trockenen Moorbereichen im Vordergrund. Auf den trockenen Moorrändern wurde eine extensive Beweidung mit Jungrindern eingeführt. Die Rinder sollen zum einen die Flächen mittelfristig offen halten und die bodensauren Magerrasen sichern. Das Moorzentrum und die stark verbuschten Moorränder werden zudem mit Moorschnucken bestoßen. Die weiße hornlose Moorschnucke stammt aus der Diepholzer Moorniederung und wurde speziell zur Beweidung von Moorgebieten gezüchtet. Die 120köpfige Herde wird vom BUND Regionalverband Schwarzwald-Baar-Heuberg betreut. Alle Maßnahmen des Projektes wurden durch ein hydrologisches und vegetationskundliches Monitoring begleitet. Nach 5 Jahren wird nun erstmalig die Veränderung der Vegetation und des Moorwasserhaushaltes dokumentiert. Dabei stehen folgende Fragestellungen im Vordergrund: * Haben die Wiedervernässungsmaßnahmen eine nachhaltige Verbesserung des Wasserdargebotes im Sommerhalbjahr zur Folge gehabt? * Spiegeln sich die veränderten Standortsbedingungen in der Vegetation wider? * Welche Auswirkungen haben extensive Beweidung mit Rindern und Schafen auf die Gehölzsukzession und Artendiversität? * Gibt es signifikante Unterschiede zwischen den eingesetzten Tierrassen? Im Herbst 2008 werden erste Ergebnisse zur Verfügung stehen.

Mercury fluxes and reductive processes in the Alps

Mercury emitted to the atmosphere is a topical issue as it poses a threat to human health and the environment. Recent studies have demonstrated that elemental mercury (Hg0) can be emit-ted in significant amounts not only from anthropogenic sources but also from vegetated terres-trial ecosystems, suggesting that natural sources of mercury are highly underestimated. Other than that, soils are considered effective sinks for atmospheric mercury mainly due to deposition of oxidised mercury species. Studies with terrestrial soils have indicated that geogenic or depos-ited mercury can be (re-)emitted to the atmosphere mainly in its elemental form. However, due to the lack of direct measurements the importance of mercury emissions from vegetated soil surfaces is still controversial. Our gradient measurements of the last five months at Zugerberg indicate slight nocturnal depo-sition of Hg0. The same was observed during another campaign at the Seebodenalp. However, our incubation studies with bare soil from Zugerberg revealed contrasting results. When amended with glucose or dried and rewetted, the incubated soil samples responded with veri-table Hg0 emission boosts. Although this reaction could be largely ascribed to microbiological activity, the role of plants growing on the soil surface is still unclear. We therefore need to in-vestigate how and to which extent Hg0 exchange between soils and the atmosphere is governed by vegetation. We intend to tackle this question with a combined approach of controlled labora-tory experiments with vegetated soil samples and Hg0 gradient measurements at Zugerberg, Oensingen (SO) and the Stubai Valley in Austria. These studies will enable us to describe and quantify the long-term dynamic of Hg0 exchange in uncontaminated terrestrial ecosystems.

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