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Klimafunktionen 2000

Bartfelder, F., Köhler, M. 1987: Experimentelle Untersuchungen zur Funktion von Fassadenbegrünungen, Diss. am Fachbereich 14 der Technischen Universität Berlin, Berlin. Deutsche Meteorologische Gesellschaft e.V. 1989: Fachausschuß BIOMET, in: Mitteilungen der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft, 3, S.51-53. Deutscher Wetterdienst DWD 1994: Amtliches Gutachten zur klimatologischen Beurteilung der “Weißenseer Ackerflächen” im Nordosten Berlins, Gutachten im Auftrag des Bezirksamts Weißensee von Berlin, unveröffentlicht. Horbert, M. 1991: Klimauntersuchungen zum Eisenbahnkonzept Berlin, in: Dubach, H., Kohlbrenner, U.: Eisenbahnkonzeption Berlin, Vertiefte Bewertung von Bahnkonzepten für Berlin aus stadt- und landschaftsplanerischer Sicht, im Auftrag der Senatsverwaltung für Verkehr und Betriebe Berlin, unveröffentlicht. Horbert, M. 1992: Das Stadtklima, in: Deutscher Rat für Landespflege, 61, S. 64-73. 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Horbert, M., von Stülpnagel, A., Welsch, J. 1986: Klimatisch-lufthygienisches Gutachten zur IBA, Planungsbereich Lübbener Straße 27-29 (Block 129) in Berlin-Kreuzberg, im Auftrag der IBA-Berlin, nicht veröffentlicht. Kuttler, W. 1993: Planungsorientierte Stadtklimatologie, Sonderdruck aus: Geographische Rundschau 45. Jg., 2, S. 95-106. KVR (Kommunalverband Ruhrgebiet) (Hrsg.) 1992: Synthetische Klimafunktionskarte Ruhrgebiet, Essen. Kommunalverband Ruhrgebiet KVR (Hrsg.)1986: Klimaanalyse Stadt Dortmund, Planungshefte Ruhrgebiet P018, Essen. Mayer, H., Matzarakis, A. 1992: Stadtklimarelevante Luftströmungen im Münchener Stadtgebiet, Forschungsvorhaben im Auftrag des Umweltschutzreferates der Landeshauptstadt München, München. Mosimann, T. et al. 1999: Karten der klima- und immissionsökologischen Funktionen – Instrumente zur prozessorientierten Betrachtung von Klima und Luft in der Umweltplanung, in: Naturschutz und Landschaftsplanung 31,(4),S. 101-108, Stuttgart 1999. 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Sukopp, H. et al. 1982: Freiräume im “Zentralen Bereich” Berlin (West), Landschaftsplanerisches Gutachten im Auftrag des Senators für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin, unveröffentlicht. Sukopp, H. et al. 1984: Ökologisches Gutachten Rehberge Berlin, in: Landschaftsentwicklung und Umweltschutz, Schriftenreihe der Technischen Universität Berlin, 24, Berlin. Sukopp, H. (Hrsg.) 1990: Stadtökologie – das Beispiel Berlin, Dietrich Reimer Verlag, Berlin. VDI (Verein Deutscher Ingenieure) 1993: Richtlinie VDI 3787, Blatt1, Klima- und Lufthygienekarten für Städte und Regionen, Düsseldorf. Internet: www.vdi.de/ Vogenbeck, A. 2000: Thermische und hygrische Auswirkungen der Neubebauung im Bereich des Großen Tiergarten, Diplom-Arbeit am Institut für Ökologie, Fachgebiet Bioklimatologie der TU Berlin, Berlin, unveröffentlicht. Wagner, D. 1993: F&E-Vorhaben “Wirkung regionaler Klimaänderungen in urbanen Ballungsräumen am Beispiel Berlin”, gefördert durch den Bundesminister für Forschung und Technologie, 4. Zwischenbericht, unveröffentlicht. Akademie für Raumordnung und Landesplanung Hannover (Hrsg.) 1949: Deutscher Planungsatlas, Atlas von Berlin, Karte Relief, Hannover. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) Abt. III 1993a: Ökologische Planungsgrundlagen, Arbeitskarte Baudichte, 1: 50 000, unveröffentlicht. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) Abt. III 1993b: Ökologische Planungsgrundlagen, Arbeitskarte Klimawirksame Stadtstrukturtypen, 1: 50 000, unveröffentlicht. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) Abt. III 1993c: Ökologische Planungsgrundlagen, Arbeitskarte Mittel der Lufttemperatur 1991/92 in 2 m Höhe, 1: 50 000, unveröffentlicht. 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SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995a: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1995, Karte 01.02 Versiegelung, 1:50 000, Berlin. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995b: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe, Karte 06.01 Reale Nutzung der bebauten Flächen, 1:50 000, Berlin. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995c: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe, Karte 06.02 Bestand an Grün- und Freiflächen, 1:50 000, Berlin. SenSUT (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Umweltschutz und Technologie Berlin) (Hrsg.) 1998: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1998, Karte 04.09 Bioklima bei Tag und Nacht, 1:75 000, Berlin. Technische Universität Berlin, Fachgebiet Photogrammetrie und Kartographie, Arbeitsgruppe Fernerkundung (Hrsg.) 1989: Satelliten-Bildkarte von Berlin und Umgebung, 1:100 000, Berlin. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1993f: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1993, Karte 04.04 Temperatur- und Feuchteverhältnisse in mäßig austauscharmen Strahlungsnächten, 1:50 000, Berlin. SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1993g: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1993, Karte 04.07 Klimafunktionen, 1:50 000, Berlin. Internet: /umweltatlas/klima/klimaanalyse/1992/karten/artikel.931885.php SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1994b: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe, Karte 04.03 Bodennahe Windverhältnisse, 1:75 000, Berlin. Internet: /umweltatlas/klima/klimaanalyse/1991/karten/index.php SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995d: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe, Karte 01.02 Versiegelung, 1:75 000, Berlin. Internet: /umweltatlas/boden/versiegelung/1990/karten/artikel.963425.php SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz Berlin) (Hrsg.) 1995e: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 1995, Karte 06.01 Flächennutzung, 1:75 000, Berlin. Internet: /umweltatlas/nutzung/flaechennutzung/1990/karten/index.php SenStadt (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin) (Hrsg.) 2001a: Umweltatlas Berlin, aktualisierte und erweiterte Ausgabe 2001, Karte 04.02 Langjährige Temperaturverteilung 1961-1990, 1:50 000, Berlin. 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Internet: /umweltatlas/klima/oberflaechentemperatur/2000/karten/index.php SenStadt (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin) (Hrsg.) 2001e: Flächennutzungsplan von Berlin, in der Fassung der Neubekanntmachung vom 23.Oktober 1998, (ABl S.4367), zuletzt geändert am 16. Januar 2001 (ABl S.420), 1:50 000, Berlin. Internet: www.stadtentwicklung.berlin.de/planen/fnp/de/fnp/index.shtml

Generationenübergreifende Anpassungstrategien an Ozeanversauerung und -erwärmung in Fischen

Anthropogene CO2 Emissionen werden zum Teil von den Ozeanen absorbiert und führen zu erniedrigten marinen pH und Karbonatwerten, dieser Prozess wird Ozeanversauerung genannt. Ozeanversauerung geht mit Ozeanerwärmung einher, zusammen bedrohen beide Umweltveränderungen das Leben im Meer. Fische wurden bisher als recht unempfindlich gegenüber diesen Veränderungen im Meerwasser eingeschätzt, da sie über hoch entwickelte Säure-Base- und Ionenregulation verfügen. Daher haben nur wenige physiologische Studien den Einfluss von Hyperkapnie auf die Physiologie und das Verhalten von Fischen untersucht, und häufig wurden dabei auch CO2 Partialdrücke eingesetzt, die weit jenseits der vom IPCC prognostizierten Werte für die nahe Zukunft liegen. Weiterhin wurden bisher nur wenige Lebensstadien untersucht, obwohl es immer mehr Anhaltspunkte dafür gibt, dass besonders die frühen Lebensstadien, die noch nicht über voll ausgeprägte homeostatische Kapazitäten und Verhaltenrepertoire verfügen, besonders empfindliche gegenüber OAW reagieren. Weiterhin lassen viele aktuelle Studien eine integrative Analyse von physiologischen Antworten auf zellulärer, Gewebe- und Ganztierebene vermissen, außerdem fehlt uns ein generelles Verständnis des evolutionären (generationenübergreifenden) Anpassungspotentials von Fischen an den Klimawandel. FITNESS versucht kritische Wissenslücken zu schließen, indem die synergistischen Auswirkungen von OAW auf Zell-, Gewebe- und Ganztierebene an verschiedenen Lebensstadien (Embryonen, Larven, Jungfische und Adulte) an warm-temperaten Wolfsbarschen (Dicentrarchus labrax) untersucht werden. Dabei untersucht FITNESS die physiologischen Reaktionen zwischen F0 und F1 Generationen von Fischen, von denen bereits die Elterntiere verschiedenen OAW-Szenarien ausgesetzt waren; weiterhin werden auch Wildpopulationen untersucht. Damit bereitet FITNESS den Weg für eine ganzheitlichere Analyse der Populationsakklimatisation und -adaptation, indem phänotypische Veränderungen mit Darwin'schen Fitnessfaktoren verknüpft und die Vererbbarkeit physiologischer Schlüsselparameter untersucht werden. Um weiterhin unser Ursache-Wirkungs-Verständnis von OAW voran zu treiben, werden konzeptionelle Modelle eingesetzt, die die Antworten auf Zell-, Gewebe- und Ganztierebene parametrisieren und in physiologisch-bioenergetische Modelle einfließen lassen, um mögliche Anpassungskapazitäten und Abstriche in Wachstum, Reproduktion und Mortalitätsrisiko abzuschätzen. FITNESS profitiert dabei von den großzügigen Aquakulturkapazitäten in Frankreich, in denen eine große Anzahl von Fischen (größer als 1000) über zwei Generationen hinweg sowohl unter Labor- als auch unter Feldbedingungen verfolgt werden kann. Weiterhin kommen FITNESS die enge Zusammenarbeit mit aktuellen Ozeanversauerungsprojekten in Deutschland (BIOACID) und Portugal zugute, die sich mit Kalt- bzw. Warmwasserfischen beschäftigen und somit Vergleiche über einen weiten Bereich von Temperaturfenstern erlauben.

Seawater carbonate chemistry and benthic foraminifera Ammonia sp. mass, size, and growth rate during experiments, 2013

About 30% of the anthropogenically released CO2 is taken up by the oceans; such uptake causes surface ocean pH to decrease and is commonly referred to as ocean acidification (OA). Foraminifera are one of the most abundant groups of marine calcifiers, estimated to precipitate ca. 50 % of biogenic calcium carbonate in the open oceans. We have compiled the state of the art literature on OA effects on foraminifera, because the majority of OA research on this group was published within the last three years. Disparate responses of this important group of marine calcifiers to OA were reported, highlighting the importance of a process-based understanding of OA effects on foraminifera. We cultured the benthic foraminifer Ammonia sp. under a range of carbonate chemistry manipulation treatments to identify the parameter of the carbonate system causing the observed effects. This parameter identification is the first step towards a process-based understanding. We argue that CO3 is the parameter affecting foraminiferal size-normalized weights (SNWs) and growth rates. Based on the presented data, we can confirm the strong potential of Ammonia sp. foraminiferal SNW as a CO3 proxy.

Impact of elevated nitrogen inut on the biogeochemistry and productivity of tropical forests (NITROF) - Effects of enhanced N deposition on productivity and structure of a tropical montane rainforest in Panama

Nitrogen deposition in tropical areas is projected to increase rapidly in the next decades due to increase in N fertilizer use, fossil fuel consumption and biomass burning. As tropical forest ecosystems cover about 17 percent of the land surface and are responsible for about 40 percent of net primary production, even small changes in N (and consequently C) cycling can have global consequences. Until now studies an consequences of enhanced N input in tropical forest ecosystems have been very limited and even very rarely addressed its deleterious effects to the environment. There is undoubtedly a huge discrepancy between the expected increase in N deposition in the tropics and the present knowledge an how tropical forest ecosystems will react to this extra input of reactive N. Our research aims at quantifying the changes in processes of N retention (plant growth, biotic and abiotic N immobilization in the soil) and losses (gaseous N losses, nitrification, denitrification, leaching of different forms of dissolved N). Implementation of policy and management tools, like the international trading of carbon credits under the Kyoto Protocol, need researches that allow us to better understand the consequences of environmental change (N deposition) an forest productivity. Our research will have important implications for predicting future responses of forest C cycle to changes in N deposition, and for the role of N deposition in tropical forests to affect potential feedback mechanisms of CO2 fertilization and climate change.

Research Group on Spatial Decision Support Systems

The research interests of our group are in two areas of Spatial Information Science: 1) spatial decision support techniques and 2) human-computer interaction in collaborative spatial decision making and problem solving. In the area of spatial decision support techniques we aim at supporting people (individuals, groups and organizations) in solving spatial decision problems by addressing three fundamental steps of decision process: intelligence, design, and choice. The focal research problems here are: - Idea generation tools including structured diagramming and cartographic visualization (2D, 3D) supporting 'spatial thinking' and the identification of value-objective-attribute hierarchies; - GeoSimulation models to generate decision options and compute their consequences; - Multi-criteria analysis techniques to evaluate decision options using spatial data about option impacts and user preferences; - Participatory techniques and collaborative approaches to group decision making. Subsequent research questions we are interested include: - Which software architectures are useful for developing robust spatial decision support systems? - Can a generic toolkit for spatial decision support be created? - What decision support services can be offered on-line in wide area networks (Internet) using open spatial data standards? In the area of human-computer interaction research our rational is that methods and techniques for spatial decision support must be subjected to empirical studies so that substantive knowledge about the intended effects of applying geospatial information technologies can be developed. We plan to study information processing, and problem-solving in interactive, collaborative spatial decision environments built by others and ourselves. In building prototype software environments we use off-the-shelf GIS software such as ArcGIS, Idrisi, Grass, use the existing GIS toolkits such as ArcObjects, apply various geosimulation tools, and use higher level programming languages such as Java and VB. Substantive domains for application development and testing of collaborative decision support environments include: - Urban development and transportation planning; - Community planning; - Water resource management; - Land use change. Our group welcomes interested students and other potential participants who would like to work with us in the broadly-defined research area of SDSS. We are very much open to new ideas, which may expand the above listed research interests.

BBS: Developing methods to simulate biome boundary shifts

Frame: The project is part of the GLP (Global land project) fast track action (http://bbs2008.wikidot.com) Decreasing uncertainty in predicting biome boundary shifts which aims at improving the simulation of biome boundary shifts at large spatial scales, working group Migration . The long-term goal is to improve existing vegetation models or to develop new models that are reliable and robust and can be included in Earth System models for studying biosphere-atmosphere feedbacks. Rationale: Because of the nature of terrestrial plant population and community dynamics and dispersal, and the pace of climate change, predicting the future distribution of plant species is challenging. Many coupled GCM's assume simply that the boundaries between major terrestrial biomes are either static, or adjusted non-mechanistically to follow the change of climate without time lags. In some DGVM's, a non-mechanistic treatment of biome boundaries is employed with assumed delays. Recent model simulations with both explicit seed dispersal and population and community dynamics suggest that range shifts of forest biomes will be both complex and extremely delayed (several millennia delay for centennial warming). Research topics: the effect of plant population processes and dispersal on migration, the effect of spatial heterogeneity (e.g. fragmentation or barriers) on dispersal and migration, methods to incorporate these effects into large scale models like such as DGVM's, the lags due to species migration and their effects on feedbacks to the earth system. Methods: Starting from the forest landscape model TreeMig which describes tree species migration by explicitly simulating seed dispersal on a grid of 1km wide cells, we develop numerical approaches to describe migration across heterogenous grid cells. These approaches are either aggregated models of within-cell migration speed, e.g. derived from meta-modelling, or simulating spread in a subset of smaller cells within each grid cell and then extrapolating to the larger cell. We test our methods with simulations on south-north transects in Siberia and assess the effect of species migration on the feedbacks to the earth system.

Size-frequency data of Mya arenaria from Oderbank, Baltic Sea, in June 2021

In the framework of research on impacts of trawling in the western Baltic Sea (DAM pilot mission MGF Baltic Sea), we investigated the population structure of the benthic key species Mya arenaria by measuring shell length to provide the size-frequency distribution in the marine protected area of Oderbank in the Southern Baltic Sea from June 2021. We obtained samples using vanVeen grabs inside the marine protected areas and reference areas nearby.

Size-frequency data of Macoma balthica from Oderbank, Baltic Sea, in June 2021

In the framework of research on impacts of trawling in the western Baltic Sea (DAM pilot mission MGF Baltic Sea), we investigated the population structure of the benthic key species Macoma balthica by measuring shell length to provide the size-frequency distribution in the marine protected area of Oderbank in the Southern Baltic Sea from June 2021. We obtained samples using vanVeen grabs inside the marine protected areas and reference areas nearby.

Size-frequency data of Arctica islandia from Fehmarnbelt, Baltic Sea, in June 2020

In the framework of research on impacts of trawling in the western Baltic Sea (DAM pilot mission MGF Baltic Sea), we investigated the population structure of the benthic key species Arctica islandica by measuring shell length to provide the size-frequency distribution in the marine protected area of Fehmarnbelt in the Western Baltic Sea from June 2020. We obtained samples using vanVeen grabs inside the marine protected areas and reference areas nearby.

Size-frequency data of Macoma balthica from Rönnebank, Baltic Sea, in June 2023

In the framework of research on impacts of trawling in the western Baltic Sea (DAM pilot mission MGF Baltic Sea), we investigated the population structure of the benthic key species Macoma balthica by measuring shell length to provide the size-frequency distribution in the marine protected area of Rönnebank in the Southern Baltic Sea from June 2023. We obtained samples using vanVeen grabs inside the marine protected areas and reference areas nearby.

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