Der Band Nr. 38 aus der Publikationsreihe „Fortschritte in der Geologie von Rheinland und Westfalen“ setzt die Darstellung neuer Erkenntnisse zur Lagerstättengeologie des Karbons in Westdeutschland fort und beinhaltet hierzu drei Beiträge: 1. Faltung und Bruchtektonik - Analyse der Tektonik im Subvariscikum; 2. Kohleninhaltserfassung in den westdeutschen Steinkohlenlagerstätten; 3. Die Genese und Migration der Erdgase im Münsterländer Becken. [1994. 356 S., 177 Abb., 9 Tab., 4 Taf.; ISBN 978-3-86029-838-1]
Das Projekt „Hochwasserrückhalt im Wald“ befasst sich mit der Untersuchung von Einflussfaktoren auf die Rückhaltekapazität von Wäldern zur Verbesserung des Hochwasserschutzes. Während des Katastrophenhochwassers in Westdeutschland Mitte Juli 2021 wurden hohe Abflussakkumulationen aus Waldgebieten sowohl im Ahrtal als auch im Einzugsgebiet von Inde und Vichtbach beobachtet; das Potential des Wasserrückhaltes im Wald ist folglich elementar für die Hochwasservorsorge. Trotz der positiven Gebietseigenschaften von Waldflächen zeigen Studien, dass menschliche Eingriffe und schlechte forstwirtschaftliche Praktiken die Wasserrückhaltung negativ beeinträchtigen können. Im Projekt „Hochwasserrückhalt im Wald“ werden Sachbeihilfen für die Durchführung von Feldversuchen zur differenzierten Evaluation der Rückhalteleistung sowie zur messtechnischen Begleitung von Anpassungsmaßnahmen in Entwässerungsgräben beantragt. Im Rahmen der Feldarbeiten soll auf der Projektfläche im Ahrtal untersucht werden, wie sich der Wasserrückhalt unter verschiedenen Baumarten (Laub- vs. Nadelbäume) hinsichtlich der jeweiligen Interzeptions- sowie Infiltrationsleistung unterscheidet. Zweitens soll erforscht werden, wie lineare Strukturen im Wald so gestaltet werden können, dass sie die Hochwasserschutzwirkung maximieren. Hierfür werden geplante Anpassungsmaßnahmen auf einer Projektfläche bei Stolberg messtechnisch begleitet und die Wirkweisen anschließend mittels hydronumerischer Simulation weitergehend evaluiert. Insgesamt zielt das Vorhaben darauf ab, das Verständnis über die Rolle von Wäldern im Hochwasserschutz zu vertiefen und konkrete Maßnahmen zur Verbesserung des Wasserrückhalts zu entwickeln.
Die Diversität von Pflanzenbeständen wird vor allem durch abiotische Standortbedingungen, biotische Interaktionen, das Störungsregime und auch die Diasporenverfügbarkeit beeinflusst. Welche Rolle die einzelnen Faktoren und deren unterschiedliche Kombination quantitativ für die Entstehung und Erhaltung von Diversität haben, ist bislang unklar und wird in dem beantragten Forschungsvorhaben modellhaft für die niedermoorgeprägte Grünlandvegetation nordwestdeutscher Flusstal-Landschaften analysiert. In regelmäßig überfluteten Grünlandbeständen kommt der hydrochoren Ausbreitung eine besondere Rolle für die Diasporenverfügbarkeit zu. Dabei sind die Einflussfaktoren für die Quantität und die Artenzusammensetzung des Diasporentransports in Fließgewässern sowie dessen zeitliche und räumliche Variabilität noch weitgehend unverstanden. Unbekannt ist, ob und in welchem Ausmaß transportierte Diasporen während Überflutungsereignissen sedimentieren, in Spülsäumen akkumulieren und vor allem ob diese sedimentierten Diasporen unter den aktuellen standörtlichen Gegebenheiten und Nutzungsverhältnissen tatsächlich einen Einfluss auf die Artenzusammensetzung und Diversität der Pflanzenbestände haben. Untersuchungen sowie Freilandexperimente zu diesen Fragen sollen die Bedeutung der Hydrochorie für die Grünlandvegetation von Flusstallandschaften aufzeigen. In (faktoriellen) Freilandexperimenten werden Effekte der Diasporenverfügbarkeit, der Standortbedingungen und der Nutzungsverhältnisse sowie des Störungsregimes auf die Artenzusammensetzung und -vielfalt analysiert und deren Interaktion untersucht.
Es wird erwartet, dass die Frequenz und Amplitude anthropogen verursachter hydroklimatischer Extreme zunehmen und die europäischen Waldökosysteme über ihre physiologischen Grenzen hinaus beeinträchtigen. Um die Resilienz und Veränderung dieser Waldökosysteme zu beurteilen, ist es wichtig, die mechanistischen Zusammenhänge zwischen Baumwachstum und Klima zu definieren und quantifizieren. Dabei bietet die retrospektive Charakterisierung funktioneller hydraulischer Holzmerkmale, sowie der Vergleich mit jährlichen Holzzuwächsen entlang großräumiger ökologischer Gradienten einen idealen Ansatz für die Evaluation zukünftiger Klima- und Umweltbelastungen.Das hier beantragte Forschungsprojekt fokussiert die Buche (Fagus sylvatica L.), eine der wichtigsten und durch den Klimawandel am stärksten bedrohten Baumarten der europäischen gemäßigten Breiten. Im Zentrum stehen vier einzigartige, von der UNESCO zum Weltnaturerbe erklärte Buchenwälder, die in der Mitte des Verbreitungsgebiets in Nord- und Westdeutschland, sowie an den westlichen und südlichen Verbreitungsgrenzen auf der Iberischen Halbinsel und in Italien lokalisiert sind. Für diese Wäldern werden jährlich aufgelöster Zeitreihen des Grundflächenzuwachses und holzanatomischer Merkmale erstellt und mit fernerkundungsbasierten Vegetationsindizes kombiniert, um über längere Zeiträume i) die Reaktionen auf vergangene hydroklimatische Extreme zu charakterisieren, ii) die Signale einzelner Bäume auf Waldbestände zu skalieren, und iii) die Resilienz dieser Wälder für zukünftige Extremereignisse zu quantifizieren. Dabei evaluieren wir die klimatischen Signale holzanatomischer Parameter, indem wir Veränderungen in der Merkmalsverteilung vor und nach Extremereignissen quantifizieren. Zusätzlich dokumentieren wir die Zusammenhänge zwischen funktionalen Holzmerkmalen und Ökosystemprozessen, indem wir die spektralen Eigenschaften von Zeitreihen zellulärer Parameter und der Bruttoprimärproduktivität mit Hilfe modernster Techniken der sub-saisonalen Signalverstärkung vergleichen.Holzanatomische Merkmale haben sich in der jüngsten Vergangenheit zu geeigneten Indikatoren für die Evaluierung pflanzenphysiologischer Prozesse und des Gesundheitszustand von Bäumen entwickelt. Die Integration der klimatischen Sensitivität dieser Parameter mit der Funktionsweise von Ökosystemen bietet einen konzeptionellen Rahmen, um die Vulnerabilität einzelner Arten in zukünftigen klimatischen Szenarien abzuschätzen. Durch die Analyse extrem alter und langfristig nicht-bewirtschafteter Buchenwälder, kann das hier beantragte Projekt zu einem besseren Verständnis der Widerstandsfähigkeit wichtiger Waldbestände gegenüber dem Klimawandel beitragen.