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Inorganic geochemistry of sedimentary rocks in the catchment of river Thuringian Saale during the last 600 Ma

A literature retrieval was performed for whole rock geochemical analyses of sedimentary, magmatic and metamorphic rocks in the catchment of River Thuringian Saale for the past 600 Ma. Considering availability and coincidence with paleontological an facies data the following indicators seem suitable to detect environmental and climatic changes: biogenic P for Paleoproductivity, STI Index for weathering intensity, Ni/Co-ratio for redox conditions, relative enrichments of Co, Ba and Rb versus crustal values for volcanic activity at varying differentiation. The Mg/Ca-ratio as proxy for salinity is applicable in evaporites. The binary plot Nb/Y versus Zr/TiO2 indicates a presently eroded volcanic level of the Bohemian Massif as catchment area for the Middle Bunter, whereas higly differentiated volcanics provided source material for Neoproterozoic greywackes. A positive Eu-anomaly is limited to the Lower Bunter and implies mafic source rocks perhaps formerly located in the Bohemian Massif.

Empirical data from a multi-local survey on migration and translocal structures in Ghana (Northern Region, Eastern Region, Greater Accra Region)

The data in this data publication were collected within the research project “Migration and Translocality in West Africa (Mitra|WA)”, based on a multi-local survey approach following a translocal methodology. Data were collected in research areas along main migration corridors of Ghana. This dataset contains data from household level and individuals at the areas of origin as well as data from individual migrants originating from these locations at their respective areas of destination. The same multi-local baseline survey was also conducted by fellow researchers of the Mitra|WA-project in other parts of Ghana (e.g. Ashanti Region and Upper West Region), Burkina Faso, Nigeria and Sierra Leone. The dataset provided here consists of two tables with data from the Area of Origin (AoO) and one table from the Area of Destination (AoD). While each of the individual tables contain valuable information on respective households and migration aspects, the three tables combined mirror the translocal methodological principle of the multi-local baseline survey. They provide a valuable starting point to identify and analyse translocal struc-tures and processes, which are highly relevant in West Africa.

Molecular dynamics simulation data for dissociation of CH4 and mixed gas hydrates

Gas hydrates are ice-like crystalline solids in which water molecules trap gas molecules in clathrate structures. They can preserve in low temperatures and elevated pressures and may exist in permafrost or deep marine environments. Natural gas hydrates are especially sensitive to the changes in temperature and pressure due to environmental changes. This can result in hydrate decomposition, which in turn may release enormous amounts of CH4 as the main component of natural gas hydrates. This study was an effort to use the molecular simulations for the estimation of possible gas release from the destabilization of natural gas hydrate reservoirs in response to environmental changes. The dissociation data for simple CH4 hydrates, CH4-C3H8 hydrates and CH4-C2H6-C3H8-CO2 mixed hydrates were provided by using molecular dynamics (MD) simulations. The MD simulations could provide a better understanding of the phenomena involved in the dissociation process of gas hydrates and help to explain the experimental observations. It would be one of the best molecular simulation tools for calculating time-dependent properties. The simple CH4 form structure I (sI) hydrates, while the above-mentioned binary and multicomponent gas mixtures can form structure II (sII) hydrates. Different simulation boxes were designed based on the structures and guest molecules of the gas hydrates. The simulation for CH4 hydrates was done via thermal stimulation above the ice point and depressurization below the ice point. For the mixed hydrates, the simulation data were only provided via thermal stimulation above the ice point. The dataset showed the simulation source files as well as the calculated time-dependent properties of gas hydrates upon the dissociation process. This included the simulation trajectories, gas density profiles, order parameters, ratios of large-to-small cavities, normalized rates of cavity decomposition, and gas compositions. This dataset contains the inputs/outputs of four simulation runs which include the molecular coordinate and structure (.gro file) and trajectory (.xtc file), as well as the calculated time-dependent properties (.vmd and .xls files) for each run. The simulation time and length were presented in nanoseconds (ns) and nanometers (nm), respectively. Further details on the simulation methodology, procedures, and calculations have been provided in the following sections.

Migration, environment and climate change: literature review

Diese Literaturstudie gibt einen Überblick über die theoretische und empirische Fachliteratur zu den Zusammenhängen zwischen Umweltstressoren - einschließlich Klimawandel - und menschlicher Mobilität. Migration als Reaktion auf Umweltveränderungen ist nicht neu, sondern Teil der Geschichte der menschlichen Besiedlung unseres Planeten. In den Migrationstheorien des späten 19. Jahrhundert wurde Umwelt als ein Kausalfaktor für Migration gesehen. Die Forschungsbemühungen zum besseren Verständnis der Komplexität dieser Verbindung sind aber viel aktueller (die ersten Veröffentlichungen stammen aus den 1980er Jahren). Ein besseres Verständnis der wahrscheinlichen Auswirkungen des Klimawandels stammt jedoch aus den 1990er Jahren und wurde durch alarmierende Vorhersagen über die möglichen Auswirkungen auf die menschliche Migration angeheizt. Das führte dazu, dass seit den 2000er Jahren eine Zunahme der Forschung über den Zusammenhang zwischen Umweltveränderungen und Migration zu verzeichnen ist. Die Studie zieht Bilanz über diese Entwicklungen in der Literatur, indem sie eine strukturierte Analyse der wichtigsten Ergebnisse liefert, einschließlich eines Überblicks über die verschiedenen methodischen Herausforderungen, vor denen die Forschung steht. Zuerst wird die Entwicklung der Forschung zu den Zusammenhängen zwischen Umwelt und Migration dargestellt und die Forschung in ihren breiteren politischen Kontext gestellt. Aus dieser Forschung geht immer deutlicher hervor, dass Migration im Zusammenhang mit Umweltfaktoren multikausal ist und dass eine Reihe anderer Faktoren berücksichtigt werden müssen, auch auf der Mikroebene, also individuelle und Haushaltsentscheidungen. Umweltstressoren führen nicht unbedingt zu Migration, und nach und nach wächst die Einsicht, dass einige der Menschen, die am anfälligsten für Umweltveränderungen sind, diejenigen sein werden, die nicht in der Lage sind, ihre Heimat zu verlassen. Dennoch kann davon ausgegangen werden, dass Veränderungen in der Umwelt und daraus resultierende veränderte Muster von plötzlich auftretenden Ereignissen oder steigende Temperaturen, in den nächsten Jahren weltweit zu immer wichtigeren Kausalfaktoren der Migration werden. Eine der zentralen Herausforderungen der Forschung wird darin bestehen, das Verständnis darüber, wie Umweltmigration mit Vulnerabilität zusammenhängen, zu verbessern und herauszuarbeiten, welche Faktoren maßgeblich dafür sind, ob Mobilität positiv oder negativ zur Existenzgrundlage der von Umwelt- und Klimaveränderungen betroffenen Menschen beiträgt. Neugewonnene Erkenntnisse sollen wissenschaftliche und evidenzbasierte Politikberatung ermöglichen und Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträger zu geeigneten politischen Maßnahmen befähigen. Quelle: Forschungsbericht

Migration, environment and climate change: responding via climate change adaptation policy

Es gibt bereits eine Vielzahl an Studien und Erkenntnissen, die Entscheidungstragende dabei unterstützen, politische Antworten auf die Herausforderungen von menschlicher Mobilität im Zusammenhang mit Umwelt- und Klimaveränderungen zu finden. Quantitative Daten über Migrierende sind jedoch häufig nicht zugänglich und es gibt kaum Prognosen über die zukünftige Anzahl von "Klimaflüchtenden". Das qualitative Verständnis über die Herausforderungen, denen betroffene und von den Folgen des Klimawandels gefährdete Gemeinschaften ausgesetzt sind, hat sich hingegen deutlich verbessert. Ebenso gibt es mehr Erkenntnisse darüber, wie Migration und menschliche Mobilität die Bemühungen, sich an die Folgen des Klimawandels anzupassen einerseits unterstützen und andererseits beeinträchtigen. Sowohl Forschungsergebnisse als auch die politische Praxis zeigen, wie die Gestaltung und Umsetzung politischer Maßnahmen auf den Umfang und verschiedene Merkmale von Migrationsbewegungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel einwirken. Das bedeutet auch, dass politische Maßnahmen beeinflussen können, ob menschliche Mobilität sich positiv oder negativ auf die Migrantinnen und Migranten und die Aufnahme- und Zielgemeinden auswirkt. Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel können sich auf zwei unterschiedliche Arten positiv auf die Migration auswirken. Erstens können sie dazu dienen, die Auswirkungen von Umweltstressoren auf die Gemeinden zu verringern, Lebensgrundlagen zu erhalten und so den Migrationsdruck zu reduzieren, sowie Vertreibungen und die Notwendigkeit geplanter Verlagerungen zu vermeiden. Zweitens kann Migration als Anpassungsmaßnahme als wichtiges Mittel zur Bewältigung von Umwelt- und Klimaveränderungen betrachtet werden und so Migration erleichtern. Quelle: Forschungsbericht

Migration, environment and climate change: impacts

In diesem Dokument werden einige der wichtigsten Zusammenhänge, die bisher zwischen Umweltveränderungen und Migration hergestellt wurden, untersucht. Es spiegelt die Komplexität und Vielschichtigkeit des Themas wider und soll veranschaulichen, wie sich Umweltveränderungen auf vielfältige und oft subtile Weise auf die Mobilität von Menschen auswirken. Es spiegelt differenzierte Vulnerabilitäten und Kontexte wider, die häufig durch das Vorhandensein mehrerer "Migrationstreiber" gekennzeichnet sind. Bei der Analyse werden neben Umweltfaktoren wichtige wirtschaftliche, politische, demografische und soziale Trends und Treiber berücksichtigt. Hierzu zählen Faktoren wie das Niveau der sozioökonomischen Entwicklung, das Wirtschaftswachstum, die Ressourcenknappheit, die Rahmenbedingungen der Regierungsführung, das Bevölkerungswachstum und die Urbanisierung. Die folgenden vier "Wirkungstypen" werden berücksichtigt: 1) Mobilitätsreaktionen bei plötzlich auftretenden Gefahren 2) Mobilitätsreaktionen im Zusammenhang mit langsam einsetzenden Gefahren 3) Zusammenhänge zwischen Umweltveränderungen, Konflikt und Mobilität 4) Immobile Bevölkerungsgruppen Die Analyse wird in Betracht ziehen, wie sich diese Wirkungstypen in Zukunft entwickeln könnten. Quelle: Forschungsbericht

DFG Extinction debt - Interaktive Effekte von historischen Landnutzungsveränderungen und aktuellen Umweltveränderungen auf die Pflanzenartenvielfalt der Krautschicht in Laubwäldern gemäßigter Breiten

Landnutzungsveränderungen stellen eine erhebliche Bedrohung für die Artenvielfalt dar. In weiten Teilen Europas haben umfangreiche Landnutzungsveränderungen bereits vor einigen Jahrhunderten stattgefunden, als ausgedehnte Wälder gerodet wurden, um Acker- und Weideland zu gewinnen. Später fielen die landwirtschaftlichen Flächen vielerorts brach und wurden wieder aufgeforstet. Inzwischen mehren sich die Hinweise, dass diese historischen Landnutzungsveränderungen noch heute verspätete Reaktionen in der Bodenvegetation von Wäldern hervorrufen. In historisch alten Waldfragmenten ist eine 'Aussterbeschuld' zu bezahlen, während in neuzeitlichen Waldfragmenten ein 'Besiedlungskredit' zu zahlen ist. Unser Wissen über das Ausmaß von Aussterbeschuld und Besiedlungskredit in mitteleuropäischen Laubwäldern ist jedoch sehr begrenzt. Auch ist unklar, in welchem Umfang diese tatsächlich durch die Pflanzenarten bezahlt werden. Waldpflanzen werden nicht nur durch historische Landnutzungsveränderungen beeinflusst, sondern auch durch verschiedene jüngere Umweltveränderungen, z.B. atmosphärische Deposition, erhöhten Äsungsdruck und Klimawandel. Die meisten Langzeitstudien betrachten diese Faktoren einzeln, vernachlässigen dabei aber, dass diese sowohl untereinander als auch mit den Nachwirkungen historischer Landnutzungsveränderungen interagieren. Mit diesem Forschungsprojekt möchten wir uns diesen Wissenslücken widmen. Unsere wesentlichen Ziele sind a) Aussterbeschuld und Besiedlungskredit in historisch alten bzw. neuzeitlichen Laubwäldern zu quantifizieren, b) festzustellen, in welchem Umfang Aussterbeschuld und Besiedlungskredit über die letzten fünf Jahrzehnte bezahlt wurden, und c) wesentliche Interaktionen zwischen den Nachwirkungen historischer Landnutzungsveränderungen und den Auswirkungen aktueller Umweltveränderungen auf die Artenvielfalt nachzuweisen. Die Untersuchungen sollen in der Prignitz (Nordostdeutschland) durchgeführt werden. Für diese Region stehen uns außergewöhnlich gute historische Daten zur Verfügung. Mit Hilfe von topographischen Karten aus dem späten 18. und 19. Jahrhundert kann die Landnutzungsgeschichte rekonstruiert werden. Die historische und aktuelle Landschaftskonfiguration sollen in Beziehung gesetzt werden zur aktuellen Artenvielfalt in den Laubwaldfragmenten, um so Aussterbeschuld und Besiedlungskredit zu quantifizieren. Außerdem werden wir die Artenzusammensetzung in mindestens 200 semipermanenten Aufnahmeflächen von 1960 erneut untersuchen, um Veränderungen in Artenvielfalt, floristischer Differenzierung zwischen den Wäldern (Betadiversität) und funktionaler Zusammensetzung festzustellen. Sowohl gemessene Standortbedingungen als auch das arteigene Verhalten der Pflanzenarten gegenüber verschiedenen Umweltfaktoren werden dazu dienen, die beobachteten Veränderungen in Artenvielfalt und Zusammensetzung auf die interaktiven Effekte von historischen Landnutzungsveränderungen und aktuellen Umweltveränderungen zurückzuführen.

WTZ BRA - Schadstoffe aus Zuckerrohr, Auswirkungen von Stickstoffeinleitungen aus der Zuckerrohrmonokultur auf die Wasserqualität und Biogeochemie der Mundau-Manguaba Lagune und angrenzender Küstengewässer Brasiliens

Ziel des Vorhabens war es Transformation, Transport und Verbleib des Stickstoffeintrags aus Zuckerrohrmonokulturen und die Auswirkungen auf die Wasserqualität und Biogeochemie aquatischer Küstensysteme in NO- und SO-Brasilien zu untersuchen. Die Konzentration gelösten anorganischen Stockstoffs (DIN) nahm von den eintragenden Flüssen zum Meer hin ab und lag im mesotrophen Bereich. Das Phytoplankton bestand aus Cyanobakterien, Diatomeen und Chlorophyten. Ein Experiment zur Simulation von Düngemitteleintrag zeigte, dass eine erhöhte Nährstoffzufuhr eine Veränderung der Phytoplanktongemeinschaft und -biomasse nach sich ziehen kann. Das C/N-Verhältnis und die Kohlenstoff- und Stickstoffisotopenzusammensetzung in Suspension und Sedimenten wiesen Gradienten vom Land zum Meer auf mit einem höheren Anteil terrestrischen Materials, z.T. aus den umliegenden Zuckerrohrfeldern, an den Flusseinmündungen. Der überwiegende Teil des von Land eingetragenen Stickstoffs scheint in dem Lagunensystem in NO-Brasilien zu akkumulieren. Im Paraiba do Sul war die DIN-Konzentration deutlich höher, z.T. im eutrophen Bereich. Die Stickstoffisotopenzusammensetzung des Nitrats weist (i) auf eine Fraktionierung durch Phytoplankton aufgrund des grossen Stickstoffangebotes hin und/oder (ii) einen Beitrag aus synthetischem Düngemittel, die im Zuckerrohranbau verwendet werden. Das zeigt sich in ähnlicher Weise im Transport partikulären Stickstoffs, der in der Regenzeit höher war. Die Untersuchungen legen nahe, dass der Zuckerrohranbau im Hinterland einen Einfluss auf die Biogeochemie und Wasserqualität der Küstengewässer hat, der zudem in der Regenzeit stärker ist als in der Trockenzeit. Die vorliegenden Ergebnisse lassen die Herstellung einer direkten Ursache-Wirkungsbeziehung nicht zu. Sie zeigen aber, dass die verwendeten Methoden grundsätzlich geeignet sind, die Auswirkungen der Stickstoffeinträge auf die Küstengewässer Brasiliens zu bewerten. Dies erfordert eine Verfolgung der Stickstoffeinträge in besserer räumlicher Auflösung von der Quelle bis zur Senke.

Understanding Wetland occupation in prehistoric Europe (UWOPE)

Wetland environments were often preferred for the location of permanent settlements in prehistoric times. This could be for many reasons: use of local resources, ease of erecting timber houses, or defence. Such a pattern of lakeside settlement began early (4th millennium BC) in the circum-Alpine region of Europe, where it has been intensively investigated, especially because of its exceptional preservation of organic finds, and the opportunity to reconstruct its environmental setting and responses to environmental change. Although lake-dwellings remained characteristic of settlement in this area for over three millennia, intensive study has identified several short phases of abandonment, interrupting an otherwise continuous pattern. After the 7th century BC, however, such lake-dwellings ceased to be built in this area, though just at this time they began to appear in other parts of Europe. Here, they lasted only a few hundred years, and by the 3rd century BC, the majority of European settlements were built on 'dry land. A key to this question comes from Lithuania, where a well-preserved lake village has recently been discovered on Lake Luokesas. The importance of this settlement is not only that it was occupied exactly during this transitional period, but also because of its environmental and typological similarities to earlier central European lake settlements, and, most importantly, its trade links to central Europe. Hence it is possible to study the settlement from a central European perspective. Since Switzerland is the leading centre of archaeological wetland research, the aim of this project is to use the state-of-the-art techniques developed at Basel University, to find plausible explanations for the wet-to-dryland cultural change in later European prehistory. The project will answer crucial questions on wetland management and socio-economy in later European prehistory, endorsing, at the same time, multidisciplinary collaboration amongst European scholars

Kohlenstoff- und Stickstoffkreislaeufe in Waldoekosystemen (CANIF)

GANIF untersucht den Einfluss des Klimas sowie von bodenbuertigem und deponiertem Stickstoff auf die Assimilation und den Umsatz von C- und N und auf die Leistungen von Organismen in Laub- und Nadelwaeldern entlang eines europaeischen Transektes. Das in Giessen durchgefuehrte Teilprojekt hat die folgenden Ziele; (1) Untersuchung der Diversitaet von Bodeninvertebraten; (2) Abschaetzung des C- und N-Transfers durch die jeweiligen Invertebratengemeinschaften mittels Nahrungsnetzanalyse; (3) Analyse der Wechselbeziehungen von Bodeninvertebraten und Mikroflora; (4) Vertieftes Verstaendnis und Vorhersage der Reaktion von Bodentiergemeinschaften auf Global Change durch Mikrokosmosexperimente.

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