Südchina, insbes. die Provinz Guandong, ist eines der am dichtesten besiedelten Gebiete der Erde. Positive Konsequenz dieser Ballung ist eine äußerst dynamische Wirtschaftsentwicklung, aber gerade diese von subtropischem Monsunklima geprägte Region ist auch immer wieder Ausgangspunkt für sich schnell und zunehmend global ausbreitende epidemische Krankheiten wie zuletzt SARS. Mit der globalen Erwärmung einhergehende Klimaveränderungen könnten sich für diese Region insbesondere durch Veränderungen der Häufigkeit und Intensität tropischer Wirbelstürme, aber auch Änderungen der Niederschlagsmenge- und Intensität bemerkbar machen. Im Gegensatz zu den schon recht umfangreichen Datensätzen aus der Südchinesischen See (SCS) gibt es bisher jedoch nur sehr wenige terrestrische Paläoklimaarchive aus der Region, die Klimaveränderungen während des Holozäns, des Spätglazials oder Glazials hochauflösend dokumentieren. Wir haben deshalb einen an der nördlichen Küste der SCS gelegenen Maarsee ausgewählt, um über die Analyse von Proxydaten aus Seesedimenten solche Paläo-Klimavariationen zu untersuchen. Aus dem Sediment des Huguang-Maarsees wurden mittels Usinger-Präzisionsstechtechnik von einem Floss aus insgesamt 7 Sedimentsequenzen gewonnen, von denen die tiefste bis 57 m unter den Seeboden reicht. Die zeitliche Einstufung der Profile wurde mit Hilfe von 17 Radiokohlenstoff-Datierungen vorgenommen und ergab ein extrapoliertes Maximalalter von ca. 78.000 Jahren. Ein breites Spektrum aus sedimentologischen, geochemischen, paläo- und gesteinsmagnetischen sowie palynologischen Methoden kam sodann zum Einsatz, um die Paläo-Umweltbedingungen, die natürlich immer das entsprechende Klima widerspiegeln, während dieses Zeitraumes zu rekonstruieren. Überraschenderweise ergab sich ein von vielen bekannten Klimaprofilen der Nordhemisphäre (insbes. des Atlantikraumes, aber auch mariner Kerne aus dem Indik und Südostasien) abweichendes Muster. Im Gegensatz zu dem bekannten Grundmuster eines vergleichsweise stabilen Klimas während des Holozäns und stärkerer Schwankungen während des letzten Glazials weisen die Daten aus dem Huguang-Maarsee für das letzte Glazial im Zeitraum zwischen 15.000 und 40.000 Jahren auf relativ stabile Umweltbedingungen hin. Die älteren Bereiche zwischen 40.000 und ca. 78.000 Jahren haben durch Eintrag von umgelagertem Torf eine eher lokale Komponente und sind somit für den regionalen und globalen Vergleich ungeeignet. Das Holozän hingegen zeichnet sich durch hohe Schwankungsamplituden vieler Proxydaten (Karbonatgehalt, magnetische Suszeptibilität, organischer Kohlenstoff, Trockendichte, gesteinsmagnetische Parameter, Redox-Verhältnisse) aus, die auf ein recht variables Klima hinweisen. Besonders interessant ist die Übergangsphase vom Glazial zum Holozän, die bei etwa 15.000 Jahren vor heute in etwa zeitgleich mit dem beobachteten stärksten Meeresspiegelanstieg der Südchinesischen See einsetzt und eine abrupte Intensitätszunahme des Sommermonsuns anzeigt
Die Kohorten der Techafluss-Anwohner und der Majak-Arbeiter aus dem Gebiet des Südurals bieten die Möglichkeit, das Strahlenrisiko durch chronische externe Strahlenexposition und durch chronische Exposition durch inkorporiertes Plutonium zu untersuchen. Die Techafluss-Anwohner wurden Anfang der 50er Jahre durch flüssige Ableitungen aus der Produktion von Plutonium exponiert, während die Arbeiter der Majak Plutoniumproduktionsstätte bei ihrer Arbeit durch Inhalation von Plutonium und externer Strahlung exponiert wurden. Für jedes Mitglied der Kohorten konnte die Strahlenbelastung rekonstruiert werden. In diesem Projekt wurden Analysen sowohl mit biologisch motivierten Krebsentstehungsmodellen mit klonaler Expansion (two-stage clonal expansion, TSCE-Modelle) als auch mit empirischen Modellen durchgeführt, wobei die TSCE-Modelle eine bessere Beschreibung der Daten als die empirischen Modelle lieferten. Strahlenbiologische Effekte wie genomische Instabilität und Bystander-Effekt wurden in die TSCE-Modelle integriert. Drei-Stufen-Modelle, die eine verbesserte Zuordnung der Modellstufen an die Pathogenese erlauben, wurden entwickelt und angewandt. In der Techafluss-Kohorte wurden sowohl das zentrale Strahlenrisiko als auch der Zusammenhang zwischen Inzidenz- und Mortalitätsrisiko und das Verhalten des Risikos mit dem erreichten Alter und dem Alter bei Exposition untersucht. Analysen mit verschiedenen Modellen ergaben, dass sich das im Vergleich zu den Atombombenüberlebenden höhere zusätzliche relative Risiko nicht durch Modellunsicherheiten erklären lässt. TSCE-Modelle mit genomischer Instabilität führten zu der besten Beschreibung des Strahlenrisikos. Für die Majakarbeiter wurde das Lungenkrebsrisiko, basierend auf dem neuen Dosimetriesystem Doses 2005, durch interne Plutoniumexposition und externe Strahlung analysiert. Das zusätzliche relative Risiko bei externer Exposition stimmte gut mit dem für die männlichen Atombombenüberlebenden überein. Es wurde eine biologische Wirksamkeit von Plutonium von 10 (95 Prozent CI 5, 31) festgestellt, die mit dem von der ICRP empfohlenen Wert von 20 konsistent ist. Erstmals wurde ein Krebsentstehungsmodell mit Bystander-Effekt identifiziert, das nicht aus Gründen der Güte des Fits ausgeschlossen werden konnte.
With numerical models being increasingly used in management decisions affecting the marine environment, quantification of the variability expected from model results, both between different models and compared to nature, is important. This project sets out a programme of study directed at a quantification of variability for three-dimensional hydrodynamic advection-dispersion models used in European Seas. The specific objectives of the project are: to establish measurements of variability in terms of cost functions; to carry out sensitivity studies on models by defining input functions and measuring the response of the models to controlled variation of these functions; to provide an assessment of the natural spatial and seasonal variability of the marine system; to assess model spatial and seasonal variability against the natural variability; to carry out a detailed assessment of model variability by direct comparison with suitable observations. The cost functions (a.) will provide the measure of variation. The sensitivity studies (b.) will provide a measure of expected model variability. Objectives (c.) and (d.) will provide measures of the actual variability, and (e.) will provide a detailed assessment of the variability. Within the study, the limitations applied will be: salinity and temperature will be the variables assessed in (c.) and (d.), using data spanning at least 10 years; the domain of study will be the southern North Sea (to 56N); one year (1988/89) will be the focus for direct model-data intercomparison, taking advantage of the availability of UK North Sea Project data.
South Tirol is an important region for apple production in Europe. The mild climate allows a high productivity but during the last decades, winter damage on apple trees was observed in 3 to 4 year intervals at numerous sites in South Tirol. This winter damage in apple orchards is economically relevant as e.g. in season 2004/2005 costs of more than 6 Mio Euros were caused. There are several indications that the observed dieback of crown parts or even trees was related to frost drought. The situation is comparable to that of trees at the timberline, where winter damage was analysed in previous projects. Based on our experience with trees growing at the alpine timberline, we hypothesize that winter damage in South Tirol apple orchards is strongly influenced by the duration of water uptake blockages, the extent of transpirational water losses, the trees water storage capacity as well as the climatic conditions in autumn. We expect damage in living tissues as well as xylem embolism to cause prolonged drought stress in spring. In the proposed project, these aspects will be analysed and avoidance strategies will be developed. In field measurements at five apple orchards in South Tirol, climatic conditions and effects on tree water relations (water potential, hydraulic conductivity, water storage, transpiration) as well as winter injury will be quantified, and in experimental approaches important parameters will be analysed in detail. These data will be compared with hydraulic characteristics (vulnerability to embolism, drought resistance of living tissues, water storage capacity) of studied varieties. In consequence, numerous varieties will be screened for resistance to frost drought, whereby hydraulic as well as related anatomical parameters will be analysed to develop a valuable screening protocol for variety selection. Cultivation techniques to avoid winter damage will also be tested in thi u.s.w.
At ANDRILL site SMS (Southern McMurdo Sound) an longer than 1000m sediment core will be drilled from a sea-ice platform covering Early/Middle Miocene (ca17 Ma) to Pleistocene strata of McMurdo Sound, Ross Sea, Antarctica. The target sediments were deposited on the western flank of the Victoria Land Basin (VLB), a structural half-graben that forms part of the West Antarctic Rift system, and experienced subsidence since late Eocene times. On this sediment core we propose to combine high-resolution on-ice measurement of chemical element concentrations using XRF core-scanner with off-ice high-precision chemical and sedimentological analysis on bulk samples (XRF, XRD, ICP-MS, biogenic components) and individual lithoclasts (LA-ICP-MS, electron microprobe, microscopy). The resulting multiple dataset will provide detailed information on sediment composition and, thus, contribute to several scientific objectives of ANDRILL such as the history of Ross/West Antarctic ice shelf expansion and retreat since ca17 million years, sea-ice presence/absence in the McMurdo region, and the history of Neogene sediment provenance and accumulation rates in the VLB. Our major goal is to improve our understanding of the Neogene paleoenvironmental evolution of Antarctica with a special focus on the Mid-Miocene climatic optimum (ca17-15 Ma) and the subsequent onset of major cooling (ca14 Ma) along with the key question on the stability of cold-polar climate conditions during the last 14 million years
The physiological fundamentals of temperature dependent distribution limits in cold oceans are addressed as a precondition to understand ecological performance and ecosystem function. The study will focus on the specific role of extracellular ion concentration in setting limitations to lifestyle and life history evolution. The biogeography of marine crustaceans in cold oceans is related to the combined effects of extracellular Mg2+ levels (Mg2+)e and low temperature, which act synergistically to slow muscular activity in the cold. The highly active cephalopod molluscs may have overcome the constraint of high (Mg2+)e by slightly increasing the extracellular potassium concentration ((K+)e), thereby exploiting the antagonistic effects of magnesium and potassium. We attempt to develop quantitative knowledge of the temperature dependent effects of potassium and magnesium on animal life cycle resulting from changes in physiology performance, larval development, and growth rate. In addition, it appears most crucial to understand the biochemical mechanisms leading to the increased magnesium effect in the cold. Within the crustacean phyla this work will focus on the lithodid crabs. They are suitable for such studies since they have a wide distribution range north and south of the Antarctic convergence and thus covering a broad temperature regime. For comparable studies boreal reptant crabs and boreal and Antarctic natant shrimps will also be included. Within the cephalopod phyla we will concentrate on the boreal species Sepia officinalis to investigate principle mechanisms. Accordingly, the present study is intended to explore, from a more conceptual point of view, whether limitations in ion regulation capacities and costs may play a role in setting the levels of biodiversity observed in extant Antarctic marine fauna.
In the framework of the international ANtarctic DRILLing program (ANDRILL) the 1138 m deep core borehole SMS was drilled in the Southern McMurdo Sound (Ross Sea). The investigations of Antarctic Neogene ice sheet variations, of long-term climate evolutions and of the tectonic history of McMurdo Sound represent the main project aims. One part of the German participation in the ANDRILL project is the extensive geophysical logging of the SMS borehole. It delivers a main basis for answering a lot of questions in the scope of the whole project consisting of about 100 scientists. Interpreting the downhole logging data permits among other things to establish a complete lithological log, to characterize the drilled sediments petrophysically, to determine sedimentary structures and to get evidence about palaeoclimatic conditions during up to 19 Mio years. Seismic experiments in the borehole allow linking detailed geological information with shipborne seismic sections. This way, local results can be transformed into spatial information thus providing an important contribution to the understanding of the tectonic structure of the Ross Sea.
Tephra layers in isce cores from Antarctica help to constrain corrleations between distant deep ice cores and represent important time markers in the case they can be related to an eruption of known age. These time markers can be combined with existing chemo-stratigraphic parameters such as stratigraphy based on ä18O and äD/H. To that end, we plan to determine major and trace element compositions, grain size and morphologxy of tephra layers from the deep ice cores EPICA-Dronning Maud Land and Dome Fuji (Dronning Maud Land). This data will be used for correlations to other ice cores from Marie Byrd Land (West Antarctica), Vostok and Dome C (Wilkes Land). Such data will also allow the identification of potential source areas for the tephra, e.g.volcanic regions in Antarctica (Ross Sea Rift, Marie Bird Land, South Shetland Islands) as well as New Zealand, Patagonia and the volcanic ozean islands in the southern oceans.
We are proposing an SSA 'SEARCH for DAMOCLES' that is based on recent initiatives started in Europe and the USA in the field of Arctic marine ecosystems and Global change, with specific emphasis on Arctic Ocean long-term observatories. The SSA will capitalize on opportunities and significant benefits arising from coordination of large scale research programmes such as the European Integrated Project DAMOCLES (Developing Arctic Modelling and Observing Capabilities for Long-term Environmental studies) and the US research program SEARCH (Study of Environmental ARctic Change). 'SEARCH for DAMOCLES', positioned in the domain of Arctic Science, will be particularly timely in the context of the International Polar Year and will significantly contribute to the coordinated implementation of the DAMOCLES and SEARCH work programmes in the field of Global Change and Ecosystems. Close synchronization of these programmes will enhance the acquisition of pan-arctic data sets, and their analysis, the dissemination and archiving of results, as well as heightening public awareness. International workshops and conferences including other partners such as Canada, Russia, and Asian countries (Japan, China, and South Korea), will enable translation of the results into planning of integrated, future activities that will be based on the SSA 'SEARCH for DAMOCLES'. The coordination and synchronization of Arctic programs such as DAMOCLES and SEARCH, through an SSA is a unique opportunity to ensure the necessary pan-arctic coverage of observations and data evaluation for understanding Arctic system variability, avoiding major gaps and unnecessary overlaps. This EU-US SSA will also contribute to promotion and facilitation of future RTD activities via prospective studies, exploratory measures and pilot actions. The EU-US SSA 'SEARCH for DAMOCLES' is proposed for 3 years covering the 3 last years of the 4-year DAMOCLES Integrated Project (2006-2009) and the 2 years of the IPY (2007-2008). Prime Contactor: Universite Pierre et Marie Curie - Paris VI; Paris; France.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 56 |
| Europa | 3 |
| Wissenschaft | 34 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 56 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 56 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 18 |
| Englisch | 49 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 34 |
| Webseite | 22 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 50 |
| Lebewesen und Lebensräume | 55 |
| Luft | 37 |
| Mensch und Umwelt | 56 |
| Wasser | 46 |
| Weitere | 56 |