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Emmy Noether-Nachwuchsgruppen, Tropische Bodenkohlenstoffdynamik im Bezug zur Variabilität von Bodengeochemie und Landnutzung entlang erosiver Störungsgradienten (TropSOC)

Die Reaktion von Böden auf erosionsbedingte Störungen ist eine der großen Unsicherheiten bei der Vorhersage von zukünftigen Treibhausgasflüssen von Böden zur Atmosphäre in Erdsystemmodellen. Das tropische Afrika ist dabei ein wichtiger globaler Hotspot von Klima- und Landnutzungswandel. Schnell wachsende Bevölkerung, Abholzung der Primärwälder zur Schaffung von Ackerflächen sowie die damit einhergehende Bodendegradation stellen die Region vor große Herausforderungen. Es wird erwartet, dass dort noch in diesem Jahrhundert bedeutende Änderungen sowohl in Bezug auf biogeochemische Kreisläufe in Böden, als auch den Fluss von Kohlenstoff (C) zwischen Boden, Vegetation und der Atmosphäre auftreten werden. Da sich der Großteil unseres Prozessverständnisses des Kohlenstoffzyklus aus den Klimazonen der mittleren Breiten ableitet, ist unklar wie sich die Kohlenstoffdynamik in den Tropen entwickeln wird. Es ist wichtig, diese Wissenslücke zu füllen, da tropische Ökosysteme Dienstleistungen von globaler Bedeutung übernehmen, wie zum Beispiel der Kohlenstoffspeicherung in Pflanzen und Böden, Biomasseproduktion und letztlich Lebensmittelversorgung der Region. Ziel des vorgeschlagenen Projektes TROPSOC ist es daher ein mechanistisches Verständnis der Kohlenstoffsequestrierung und -mineralisierung in Böden des tropischen Afrikas zu entwickeln. Die Studienflächen im östlichen Bereich des Kongo-Einzugsgebietes bieten eine einzigartige Kombination aus geologisch unterschiedlichem Ausgangsmaterial für die Bodenbildung und verschiedenen Ebenen der Störung durch den Menschen, welche unter tropisch-feuchtem Klima stattfindet. TROPSOC wird wesentlich dazu beitragen, die folgenden Fragen zu beantworten: 1. Wie werden sich Kohlenstoffflüsse und -speicherung in tropischen Systemen zwischen Böden, Pflanzen und der Atmosphäre entwickeln und unterscheiden mit Bezug auf die Steuerungsfaktoren: Geologie, Boden, Störungen durch den Menschen und Topographie? 2. Wie beeinflusst die Biogeochemie von tropischen Böden die Schwere der erosiven Störung des tropischen Kohlenstoffzyklus? 3. Wie kann man die Kontrollmechanismen der Bodenkohlenstoffdynamik in einer räumlich expliziten Weise modellieren? TROPSOC wird maßgeblich zum besseren Verständnis der Faktoren beitragen, welche die räumliche Verteilung und zeitliche Dynamik von organischen Kohlenstoff in tropischen Böden steuern. TROPSOC wird Daten und Modelle erzeugen welche die Lücke zwischen lokalem Prozessverständnis und großräumlicher Modellierung des Kohlenstoffzyklus in tropischen Böden schließt. Dies wird letztlich dazu beitragen, die Unsicherheit im Zusammenhang mit terrestrischen Kohlenstoffflüssen und der Reaktion von Böden auf Störungen zu reduzieren, was eines der größten Probleme in aktuellen Erdsystemmodellen und bei der Beurteilung von Ökosystemdienstleistungen darstellt.

Naturwaldreservate

Naturwaldreservate sind besonders naturnahe Waldflächen, die auf Antrag des Waldbesitzers ausgewiesen werden. Nach Ausweisung werden die Naturwaldreservate einer natürlichen Entwicklung überlassen. Die Naturwaldreservate repräsentieren die natürlichen Waldgesellschaften landesweit und dienen der Erhaltung und Erforschung solcher Wälder sowie der Sicherung der biologischen Vielfalt. Abgesehen von notwendigen Maßnahmen des Waldschutzes und der Verkehrssicherung finden auf diesen Flächen keine Bewirtschaftungsmaßnahmen und keine Holzernte statt.

Modelling vegetation dynamics and biomass in semiarid ecosystems (Eastern Africa) using remote sensing multisensor approaches

This pre-study pilot project will be carried out in Kenya and Tanzania and is part of a more extensive remote sensing project (initiated by the European Space Agency, ESA) aiming to develop a monitoring system for the assessment of land cover change of farmlands, rangelands and forest standings (logging, fires, uncontrolled deforestation, new settlements, etc.) at a national regional level. An integrated approach of remote sensing techniques (both through the use of satellite and ground data), physical vegetation models and ground measurements will be adopted. Operatively, the execution will consist of a 6-month period (pre-study) consisting in a ground campaign along a north-south transect, which is almost unknown to the current vegetation cartography. Based on the field results of the pre-study and within an on-going 30 month period (extended study, see Annexed 3), new classification methods and algorithms will be developed for assessment of land use and cover change using ENVISAT-data. An outcoming of this research will be a system capable to monitor and plan the available agricultural food resources for those developing regions.

Raumerfahrung und Raumnutzung im Mittelalter; Historische Landesforschung: 'Wald und Umwelt im Mittelalter'

Auf drei Wegen ist es möglich, die von den Quellen her begrenzten Untersuchungsmethoden zu einer Umweltgeschichte des Waldes zu erweitern. Erstens muss die Zusammenarbeit mit den Naturwissenschaften gesucht werden, wofür das Graduiertenkolleg die besten Voraussetzungen bietet. Damit soll aber nicht die Illusion geweckt werden, als könne man im gleichen Waldgebiet naturwissenschaftliche und historische Ergebnisse kombinieren; denn nicht jeder Forst, nicht jeder Wald eignet sich von der Quellenüberlieferung her gleichermaßen für eine umweltgeschichtliche Untersuchung. Das hängt mit dem zweiten Weg zusammen, der die Quellenbegrenzung überwinden kann: die von der Agrargeschichte entwickelte rückschreitende Methode, mit der die reicheren früh-neuzeitlichen Quellen für die mittelalterliche Waldgeschichte herangezogen werden können. Die Risiken der rückschreitenden Methode sind zwar in der Zwischenzeit hinreichend bekannt, aber in der Bestandsgeschichte der Wälder zeigt sich doch eine größere Stabilität und Kontinuität als in der agrarischen Kulturlandschaft. Zudem sind die aufschlussreichen Flurnamen in den Wäldern nahezu ausschließlich in den frühneuzeitlichen Quellen enthalten, obwohl sie sprachgeschichtlich gesehen eindeutig mittelalterlichen Ursprungs sind. Die Waldkarten schließlich, sofern sie überhaupt angelegt worden sind, stammen allesamt aus der frühen Neuzeit. Drittens besteht die Möglichkeit, die Bestandsgeschichte von Wäldern über spezifische Siedlungs- bzw. Produktionsformen zu erschließen. Dieses methodisch schwierige Verfahren sei an zwei Beispielen illustriert. Töpfersiedlungen sind nicht nur in ihrer Standortwahl vom Lehm, sondern stärker noch wegen ihres Brennholzbedarfes von den Buchenwäldern abhängig. Sodann gibt es im Mittelalter durchaus den Typus der Stadt ohne Wald, die Ausnahme von dem Regelfall, dass zur urbanen Siedlung auch der Stadtwald gehört. Am Beispiel Bremens lässt sich über die Rechnungen etwa des städtischen Bauhofs zeigen, welche Hölzer aus welchen Gebieten herangeflößt wurden. Bekannt ist das Beispiel der Eichen aus dem Kaufunger Wald, die für die berühmte Bremer Hansekogge die Weser hinab geflößt wurden. Die Flößereigeschichte ist gerade für den erwähnten dritten Weg von großer Bedeutung. Da die einschlägigen Nachrichten aber erst aus dem 15. Jahrhundert stammen, zeigt sich auch hier, dass die Beschreitung des erwähnten zweiten Weges, die Einbeziehung der frühneuzeitlichen Quellen unerlässlich ist.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm, Teilprojekt: SEIZE - SEismisches Imaging der Ivrea ZonE

SEIZE ist der seismische Teil des ICDP-Proposals DIVE (Drilling the Ivrea-Verbano ZonE; im Januar 2018 bei ICDP eingereicht, Leitung: Othmar Müntener, U. Lausanne, Schweiz; Co-PIs: Mattia Pistone - Lausanne, Luca Ziberna - Bayreuth, György Hetényi - Lausanne, Alberto Zanetti - Pavia). Die Ivrea-Verbano Zone (IVZ) in den Italienischen Alpen ist eine der am besten dokumentierten und untersuchten Archetypen kontinentaler Kruste. Weiterhin ist es das beste natürliche Labor, um unser Verständnis der kontinentalen unteren Kruste und der Kruste-Mantel Grenze durch die Kombination von Geophysik und wissenschaftlichem Bohren zu verbessern. Nach einem Workshop im Mai 2017 entwickelte ein Team aus 31 Wissenschaftlerinnen einen ICDP Proposal für Bohrungen in der Ivrea Verbano ZonE (DIVE). Das Bohren zweier 1 km und einer 4 km Bohrung in der IVZ wird eine einmalige Möglichkeit zur Verknüpfung geophysikalischer/geologischer Daten mit Bohrkern-Beobachtungen, down hole logging, mikro-biologischen Sampling, hydrologischen Studien und unterschiedlichen geologischen/geophysikalischen Surveys um die Bohrlokationen bieten. Die IVZ ist ungewöhnlich, da mehrere geophysikalische Studien das Auftreten eines dichten, HochgeschwindigkeitsKörpers, 'Bird's Head' genannt, in flachen Tiefen (ca. 3 km) postuliert. Neuere Studien zeigen, dass die IVZ ein wertvolles Archiv trans-krustalen Magmatismus ist, welches Unterkrusten-Prozesse von Magma-Emplacement, Kristallisation und krustaler Assimilation dokumentiert; und weiterhin die Entwicklung oberflächennahen Magmatismus mit langandauernden Super-Eruptionen im Perm zeigt. Bohren in der IVZ adressiert offene Fragen der Natur der unteren Kruste und der Kruste-Mantel Grenze, mögliche Beziehungen zum geophysikalisch nachgewiesenen Ivrea Körper, der Schaffung und Organisation eines tiefen krustalen magmatischen Systems, und eine umfassende Charakterisierung physikalischer und chemischer GesteinsEigenschaften, sowie die Beziehung zwischen Permeabilität und Verwitterung, Alteration und Fluid-Charakterisierung. Zusammen mit Studien zur Größe und Diversität der tiefen Biosphäre, werden diese Studien zum besseren Verständnis von mikrobiologischen Eco-Systemen und ihren Grenzen in kristallinen Gesteinen beitragen. Mit SEIZE planen wir als zentraler Bestandteil von DIVE, Tiefe, Ausdehnung und Form der IVZ und des sogenannten 'Bird's-Head' bei Balmuccia im Val Sesia, Italien zu bestimmen. DIVE wurde vom internationalen ICDP Panel am 13. Juni 2018 mit folgender Auflage vor Wiedereinreichung zurückgestellt: 'ICDP would like to see for the Balmuccia site a section with good seismic data plus superimposed geological model(s) and tentative drill path'. SEIZE adressiert genau diese Auflage.

ERA-NET Forest Value: Management für eine multifunktionale Nutzung der europäischen Wälder im Zeitalter der Bioökonomie (MultiForest)

Zielsetzung: Das gleichzeitige Streben nach mehr Holzernte gemäß den bioökonomischen Zielen und der Erhöhung des Waldschutzes gemäß der EU-Biodiversitätsstrategie ist in Regionen und Ländern mit derzeit intensiver Holzproduktion möglicherweise nicht gleichermaßen erreichbar. Die daraus resultierende Inkohärenz der Politik aufgrund von Zielkonflikten und inkongruenter Umsetzung wird wahrscheinlich verwirrend sein und möglicherweise die Multifunktionalität der Wälder beeinträchtigen. Die Förderung der Erhaltung der Waldökosysteme im Hinblick auf die zahlreichen Erwartungen der Gesellschaft ist ein entscheidendes Ziel der Forstwirtschaft und der Forschung. Frühere Forschung hat sich mit der Frage sich widersprechender Wald- und Umweltpolitik hauptsächlich aus der Sicht der Governance befasst, wobei der Schwerpunkt nicht auf den Auswirkungen der Inkohärenz oder auf den Auswirkungen und der Wirksamkeit von Policy-Mixen lag. Um neue Politiken und Forstwirtschaftspraktiken zu entwickeln, die die potenziellen Kompromisse zwischen verschiedenen sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Beiträgen identifizieren und in Einklang bringen können, ist eine systematische Analyse der Politik, ihrer Umsetzung und ihrer langfristigen Auswirkungen erforderlich. Unser Projekt plant, eine solche Analyse durchzuführen, um eine solide Grundlage für die Lösung der sozial-ökologischen Landnutzungskonflikte zu schaffen, die durch politische Inkohärenz verursacht werden. Dieses Projekt beabsichtigt, neue Erkenntnisse für die Forstpolitik, die Forstwirtschaft und die Raumplanung zu gewinnen, indem es die Auswirkungen von Politiken und Managementpraktiken quantitativ analysiert und groß angelegte Waldprogramme entwickelt, die gleichzeitig die Holzproduktion erhalten oder steigern und die Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit der Multifunktionalität in Wäldern gewährleisten können. Wir verwenden ein globales Modell, um nationale und regionale Schätzungen des Holzbedarfs in verschiedenen sozioökonomischen Entwicklungspfaden und Szenarien zur Klimaverminderung abzuleiten, und kombinieren Simulations- und Optimierungswerkzeuge mit einer umfassenden Reihe von Biodiversitätsindikatoren sowie monetären und nicht-monetären Wertindikatoren für Ökosystemdienstleistungen. Wir analysieren europäische und nationale Politiken, die auf mehrere Waldfunktionen ausgerichtet sind, entwickeln geeignete Multifunktionalitätsmetriken und kombinieren beteiligte Interessengruppen, um praktikable Politik- und Managementmaßnahmen zu identifizieren. Mit diesen Instrumenten bewerten wir empirisch und qualitativ die Nachhaltigkeitslücke, die sich aus der Inkohärenz der Politik ergibt. Aufgrund der Unterschiede zwischen den EU-Ländern und -Regionen in Bezug auf deren sozioökonomischen Rolle der Wälder oder in ihrer Verwaltung ist es sehr wahrscheinlich, dass die aus der Inkohärenz der Politik resultierende Nachhaltigkeitslücke geografisch sehr unterschiedlich ist. (Text gekürzt)

UIG-Antrag

Sehr geehrte Damen und Herren, hiermit beantrage ich gemäß § 3 des Umweltinformationssgesetzes (UIG) Zugang zu folgenden Umweltinformationen: 1. Beabsichtigt die Landesregierung in der laufenden Legislaturperiode im Staatsforst im Regierungsbezirk Detmold so genannte Wildnisgebiete auszuweisen? • Wenn ja, in welchen Landkreisen? • Wenn ja, wo genau liegen die Flächen (bitte aussagekräftige Karte beifügen)? • Wenn ja, wie groß sind die Flächen? • Wenn ja, nach welchen Kriterien wurden die Flächen ausgewählt? • Wenn ja, wie sieht der Zeitplan für die Ausweisung der Wildnisgebiete aus? • Wenn ja, sieht die Landesregierung einen Zusammenhang zwischen den Bürgerentscheiden zur Nationalparkausweisung und der neuerlichen Wildnisausweisungs-Welle? 2. Sollte die Landesregierung in OWL ausschließlich Wildnisgebiete in den Kreisen Paderborn, Höxter und Lippe ausweisen, stellt sich die Frage, warum keine Staatsforstflächen in den übrigen Kreisen des Regierungsbezirks Detmold als Wildnisgebiet ausgewiesen werden? 3. Sollte dem so sein, wie ist die Begründung dafür? 4. Gemäß des aktuellen Koalitionsvertrages der Landesregierung sollen 15 % des Staatsforstes stillgelegt werden. Das entspricht etwa 5.000 ha zusätzlicher Stilllegung. Sollte es zu einer Nationalparkausweisung im Rothaargebirge (4.300 ha Staatsforst) kommen, werden lediglich 700 ha weitere Wildnisgebiete ausgewiesen, um auf 15 % zu kommen? Oder, werden über die Vereinbarung des Koalitionsvertrages hinaus, weitere Flächen stillgelegt, und wenn ja, wie groß sind die neuen Wildnisflächen und wo liegen diese Flächen? 5. Sieht die Landesregierung die Notwendigkeit, in der aktuellen wirtschaftlichen Situation den Holzeinschlag zu forcieren? Da es sich um eine relativ einfache Anfrage handelt und die Beteiligung Dritter nicht erforderlich ist, gehe ich davon aus, dass Sie die gesetzliche Frist zur Beantwortung nicht ausnutzen wollen und ich binnen 14 Tagen eine Rückmeldung von Ihnen erhalte – gerne per Email. Vielen Dank. Sollten durch die Bearbeitung Gebühren anfallen, bitte ich Sie, mich vorab über die voraussichtliche Höhe zu informieren. Mit freundlichen Grüßen Jörg Waltemate Fraktionsvorsitzender Lichtenauer Werte Bündnis – Fraktion << Adresse entfernt >> << Adresse entfernt >>

Herstellung holzbasierter Schäume zur Substitution petrochemischer Rohstoffe + Messprogramm

Die neu gegründete Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG ist über die Gesellschafterstruktur mit der Butterweck Rundholzlogistik GmbH & Co. KG verbunden. Das mittlerweile in zweiter Generation geführte Familienunternehmen in Lehe/Ems ist als Dienstleister in der Forstwirtschaft tätig und bietet Beratung bei der Waldbepflanzung sowie der Waldbetreuung, -pflege und -vermessung an, unterstützt bei der bestandschonenden Holzernte und der Transportlogistik und vertreibt darüber hinaus Brenn- und Rundholz sowie Hackschnitzel und Rindenmulch. Die Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG plant die erstmalige großtechnische Realisierung einer Anlage zur Herstellung von Holzschaumplatten ohne Verwendung von synthetischen Bindemitteln. Die vom Wilhelm-Klauditz-Institut in Braunschweig entwickelten holzbasierten Schäume sind ein neuer Werkstoff und werden in Deutschland noch nicht großtechnisch hergestellt. Sie sollen Verwendung als Dämmplatten, Möbel- und Sandwichelemente oder als Torfsodenersatz finden. Die Holzschaumplatten sollen konventionelle Holzfaserplatten, erdölbasierte Schäume sowie Verbunddämmmaterialien ersetzen, deren Herstellung mit schädlichen Umweltauswirkungen verbunden sind. So werden Holzfaserplatten in Deutschland üblicherweise mit synthetischen Bindemitteln, wie pMDI oder Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, hergestellt. Die Bindemittel führen während und vor allem nach der Herstellung z.B. zu Formaldehydemissionen. Die Herstellung der Holzschaumplatten kommt hingegen ohne die Verwendung synthetischer Bindemittel aus. Insbesondere soll bei der Herstellung dieses neuartigen Werkstoffes die Ressourceneffizienz gegenüber der Herstellung konventioneller Produkte gesteigert und der Chemikalieneinsatz reduziert werden. Zur Herstellung des Holzschaums werden Holzhackschnitzel in verschiedenen Verfahrensschritten zellular aufgeschlossen. Die dadurch entstandene wässrige Suspension wird unter Zugabe eines Treibmittels im Intensivmischer aufgeschäumt. Ferner werden Proteine eingesetzt, die den Schäumungsprozess unterstützen und dabei denaturieren. Abhängig vom geplanten Anwendungsbereich der Platten werden ggf. auch Graphite als Flammschutzmittel und/oder Wachse als Hydrophobierungsmittel zugegeben. Auf synthetische Bindemittel kann vollständig verzichtet werden. Der Holzschaum wird anschließend auf ein spezielles Förderband in Plattenform aufgebracht und mittels einer innovativen elektromagnetischen Trocknungsanlage auf die erforderliche Endfeuchte getrocknet. Diese Trocknung zeichnet sich durch einen sehr schnellen Wärmeeintrag und einen hohen Wirkungsgrad aus. Je nach Mahlgrad, eingesetzter Faser- und Additivmenge können unterschiedliche Plattenrohdichten für unterschiedlichste Anwendungen erzeugt werden. Die so hergestellten Holzschaumplatten können wie konventionelle Holzwerkstoffplatten nachbearbeitet werden, z.B. durch Sägen, Schleifen und Beschichten. Fehlerhafte Platten können in den Produktionsprozess zurückgeführt oder zu Torfsodenersatz weiterverarbeitet werden. Die Umweltentlastungen des Vorhabens beruhen auf der umweltschonenderen Herstellung der Holzschaumplatten im Vergleich zur Herstellung von konventionellen Werkstoffen. Die Herstellung der Holzschaumplatten besitzt eine höhere Materialeffizienz als die Herstellung vergleichbarer Holzfaserplatten. Die konkrete Holzeinsparung ist abhängig vom Referenzprodukt. Ausgehend vom geplanten Produktportfolio nach Inbetriebnahme werden Holzeinsparungen in Höhe von 14.813 Tonnen pro Jahr erwartet, was rund 68 Prozent pro Jahr entspricht. Als Rohstoff für die Holzschaumplatten kommt sämtliche hölzerne Biomasse in Betracht (z.B. Nadel- & Laubholz, Altholz, Sägerestholz, Flachs oder Maisspindeln), wodurch die Kaskadennutzung unterstützt wird. Auch die Laubholznutzung wird dadurch gefördert. Für Holzfaserdämmplatten wird zurzeit ausschließlich Nadelrundholz eingesetzt. (Text gekürzt)

Whale sightings during POLARSTERN cruise PS150 (EGC-Sources)

Data on whale distribution and abundance in the polar oceans is rather sparse, as implementing the standard surveying method, line-transect surveys, is challenging and costly. To overcome this problem, we initiated a program to electronically log all opportunistic cetacean sightings during all Polarstern expeditions through the nautical officer on watch. Opportunistic (visual) sightings by naked eye were logged during Polarstern Cruise PS150 (Tromsø – Bremerhaven) by the nautical officer on duty using a customized Software package (WALOG, WhAleLOGger) installed on a touch screen laptop located on the ship's bridge. Species were identified by naked eye or handheld binoculars (7x50) to the lowest possible taxonomical level and assigned a "certainty" level of identification. The number of animals were counted if possible or estimated for larger groups. Whenever identification to species level was not possible, the next identifiable taxonomical category was assigned. Information on sighting position, date and time are automatically transferred from the ship's DAVIS-Ship System (https://dship.awi.de/) to the WALOG software at the time of logging. Photographs were taken, if possible, for retrospective analysis. All data of acquired sightings were retrospectively validated by a marine biologist and converted to a standard format. To this end, plausibility of sighting time, location, standardization of species names, eventual comments added at the time of sighting, as well as additional information such as photographs (if available) were checked either to verify or improve species identification. Datasets are used in species distribution modelling and to inform interested parties about occurrences.

Whale sightings during POLARSTERN cruise PS109 (ARK-XXXI/4)

Data on whale distribution and abundance in the polar oceans is rather sparse, as implementing the standard surveying method, line-transect surveys, is challenging and costly. To overcome this problem, we initiated a program to electronically log all opportunistic cetacean sightings during all Polarstern expeditions through the nautical officer on watch. Opportunistic (visual) sightings by naked eye were logged during Polarstern Cruise PS109 (Tromsø – Bremerhaven) by the nautical officer on duty using a customized Software package (WALOG, WhAleLOGger) installed on a touch screen laptop located on the ship's bridge. Species were identified by naked eye or handheld binoculars (7x50) to the lowest possible taxonomical level and assigned a "certainty" level of identification. The number of animals were counted if possible or estimated for larger groups. Whenever identification to species level was not possible, the next identifiable taxonomical category was assigned. Information on sighting position, date and time are automatically transferred from the ship's DAVIS-Ship System (https://dship.awi.de/) to the WALOG software at the time of logging. Photographs were taken, if possible, for retrospective analysis. All data of acquired sightings were retrospectively validated by a marine biologist and converted to a standard format. To this end, plausibility of sighting time, location, standardization of species names, eventual comments added at the time of sighting, as well as additional information such as photographs (if available) were checked either to verify or improve species identification. Datasets are used in species distribution modelling and to inform interested parties about occurrences.

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