Flussfischgemeinschaften entstehen unter den hoch dynamischen, heterogenen Lebensbedingungen natürlicher Wasserläufe. Die Artenzusammensetzung und -vielfalt solcher Gemeinschaften variiert typischerweise auf verschiedenen Skalen, entlang Höhengradienten oder zwischen Mikrohabitaten, und wird überdies durch die geographische Geschichte des Lebensraumes beeinflusst. Die Community-Assembly Theorie bietet integrative Ansätze zur Erklärung grundlegender Prozesse, die zur Koexistenz von Arten führen; der derzeitige Wissensstand über die-Mechanismen, die der Koexistenz von Arten in komplexen tropischen Fischfaunen zugrunde liegen, ist allerdings sehr lückenhaft. Die Flussfischfauna der indonesischen Insel Sulawesi ist ein sehr geeignetes Modell, um aktuelle Hypothesen zur Koexistenz in solchen Artengemeinschaften zu untersuchen. Die Geschichte der Fauna Sulawesis ist durch die räumliche Isolation von benachbarten Faunen geprägt, und die Topographie der Insel weist zahlreiche kleinere Flusssysteme mit artenreichen Flussfischgemeinschaften auf. Diese umfassen sowohl obligate Süßwasserfische, als auch Arten mit marinen Stadien, bis hin zu Arten, die zwischen Süßwasser und Meer wandern. Aktuelle Fortschritte in der Paläo-Geographie der Insel deuten an, dass Sulawesi aus alten Paläo-Inseln und jüngeren Expansionsgebieten besteht. Das hier beantragte Projekt nutzt die vorhandenen natürlichen Replikate der küstennahen Flussfischgemeinschaften auf den vormals getrennten Inselteilen. Übergeordnetes Ziel ist es, zentrale Prozesse zu verstehen, die der Koexistenz in komplexen Flussfischgemeinschaften zugrunde liegen. Zwei zentrale Hypothesen sollen dazu beitragen, diese Prozesse zu analysieren: (i) Die Entwicklung von Flussfischgemeinschaften wird maßgeblich durch Umweltfilter und räumliche Isolation geprägt; (ii) Funktionelle Eigenschaften ermöglichen die lokale Koexistenz von Arten, und variieren entlang von Umweltgradienten. Um diese Hypothesen zu testen, werden Fische und Daten zu deren Habitatnutzung an einer Gesamtzahl von 63 Flussstrecken gesammelt. Die Beprobung wird dabei signifikante Höhengradienten und eine Vielzahl von Habitaten auf den größten Paläo-Inseln, sowie den daran anschließenden Expansionsbereichen abdecken. Die Habitatnutzung wird dabei durch Punkt-Abundanz-Befischung quantifiziert, ergänzt durch komplementäre Untersuchungen der funktionellen Eigenschaften, der trophischen Nischen, sowie der phylogenetischen Diversität. Zusammengenommen werden die so erhobenen Daten detaillierte Rückschlüsse auf die entscheidenden Prozesse erlauben, die komplexe Fischgemeinschaften formen, am Beispiel einer größeren tropischen Insel.
Photovoltaikmodule auf Basis des Halbleitersystems Cu(In,Ga)(S,Se)2 (kurz: CIGS) tragen mit ca. 5 GW weltweit installierter Leistung signifikant zur photovoltaischen Stromerzeugung bei. Diese Dünnschichtsolarzellen bieten Rekord-Laborwirkungsgrade von 22,6 %. Unternehmen und Forschungseinrichtungen arbeiten daran, die Technologie noch effizienter und wirtschaftlicher zu machen. Internationale Zusammenarbeit ist dabei essenziell. Die Marktreife der CIGS-Technologie ist zwar längst erreicht, doch herkömmliche, auf mono- oder multikristallinem Silizium basierende Solarmodule beherrschen weiterhin den Markt, und weitere Kostenreduktionen sind notwendig. Das Projekt strebt an, die wissenschaftlich-technische Zusammenarbeit der CIGS-Community sowie die Kooperation zwischen Unternehmen und Forschungsinstituten weltweit zu stärken und damit den Fortschritt in Forschung, Entwicklung, Produktion und Anwendung zu beschleunigen. Ziel ist es, in gemeinsamem Einsatz Produkte zu optimieren, Kosten zu senken und damit die Anwendung und Konkurrenzfähigkeit der CIGS-Technologie auf dem Weltmarkt zu erweitern, zu fördern und bekannt zu machen. Wesentliche Werkzeuge dazu sind ein internationaler Workshop für Industrie und Forschung sowie die Fortschreibung des White Paper for CIGS Thin-Film Solar Cell Technology.
Climate projections and trend analysis of historical data suggest that precipitation and temperature changes can dramatically alter the supply of and the demand for water in the human- and eco-systems. Moreover, anthropogenic landscape changes are occurring at unprecedented scales and rates given the societal needs for various (and often competing) ecosystem goods and services (food, energy, and water). How stable or resilient are the human- and eco- systems to climatic and anthropogenic perturbations remain a major societal concern. Of these concerns, hydrologic cycle changes, water resources availability and related management rank among the highest because of their importance in regulating human and ecological sustainability and climate feedbacks. A number of recent studies suggest that continental runoff increased throughout the 20th century despite a rapid increase in water consumption by humans and their activities. Scope of the project: The goal of this research program is on the overall impact of such changes on rainfall (the source of water) and concomitant replenishment of usable water supplies (e.g. ground- and stream- water) given their high priority to any future water resource planning. Even within this restricted scope, the barriers to scientific progress are numerous necessitating an inter-disciplinary approach that combines principles from eco-hydrology, hydraulics and fluid mechanics, soil physics, plant physiology, stochastic processes, dynamical systems theory, and water resources management. This project aims to build a network of researchers with complementary talents to begin progress on these fronts. Moreover, this network of researchers will be actively engaged in preparing the next generation of international scientists (via graduate student exchanges) who will be trained to approach such interdisciplinary societal problems and progress on them by adopting trans-disciplinary approaches now emerging from complex systems science.