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PBM: The Potsdam Biosphere Model

Das Projekt "PBM: The Potsdam Biosphere Model" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. T he aim of the PBM project is to develop the existing LPJmL Dynamic Global Vegetation Model towards a new-generation biosphere model that is suited as a fast and effective component of an Earth System Model. Therefore, the structure of LPJ is fundamentally revised and the model developed further both in terms of process representations and in terms of proven ability to reproduce observed biogeochemical and hydrological dynamics. Background: The role of the land biosphere in the Earth system - both as a substrate for human activity and as a significant mechanism producing potentially nonlinearities in the carbon cycle - has been demonstrated by numerous studies. Modelling these dynamic processes at a level of complexity comparable to present-day climate models has been achieved by Dynamic Global Vegetation Models (DGVMs) such as LPJmL, but their interface to climate models has not received sufficient technical nor scientific attention. As a consequence, climate models are using outdated representations of land surface processes (if any at all), and DGVMs cannot use climate model outputs directly. This dilemma originates not only in different scientific communities, but also in the different scales of the processes receiving most attention in these communities. Climate models typically are concerned with quick, large-scale flows of the atmosphere, while land surface processes are slow, fine-scale processes such as the growth of plants or the dynamics of soil carbon pools. This situation calls for a new-generation numerical simulation model - PBM - which is capable of representing the main physiological and biophysical processes in the land biosphere, as a function of the main driver complexes climate and land use. PBM is named a module, because its design is oriented towards the coupling with other components within a global integrated assessment model. It will simultaneously also be suited for use in classical offline mode.

Governing the Common Sea (GOVCOM)? Changing modes of governance in the Baltic Sea Region

Das Projekt "Governing the Common Sea (GOVCOM)? Changing modes of governance in the Baltic Sea Region" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Greifswald, Institut für Politikwissenschaft, Lehrstuhl für Vergleichende Regierungslehre durchgeführt. The pattern of environmental governance is changing as national governments are under stress from new political agents. In addition to the traditional nation state centered policy-making system, including international cooperation, political power is also exercised on the trans-national and local levels of society. A simultaneous movement of political power is also exercised on the trans-national and local levels of government and downward to local communities. Sub national units such as local governments, civic organisations and even loosely constructed networks introduce their own environmental policies. Global sustainability problems are created by the interaction of all societal levels, and a new politics of sustainability involving local, national, regional as well as global efforts must be implemented to solve these problems. National governments have responsed to this situation by introducing programs promoting ecological modernisation as well as new policy instruments that involve communities and other actors. The Baltic Sea Region (BSR) is an area of special concern both from an environmental point-of-view as well as from a governance point-of-view. The sea itself is highly vulnerable to pollution. At the same time the region is an ideal setting for the research because it has introduced several new fora for sustainable decision making, while showing considerable strength in existing administrative and political structures. The main objectives for this project are: Module 1. to deepen understanding of the origins, development and operation of traditional environmental governance in the BSR

Exzellenzcluster 80 (EXC): Ozean der Zukunft

Das Projekt "Exzellenzcluster 80 (EXC): Ozean der Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Institut für Informatik durchgeführt. The huge diversity of data formats, proprietary data management systems, analysis packages, numerical models and visualization tools severely limits the multiple re-use of (marine research) data and reduces our access to the data. The need for a common data framework to enable this integration has now become an essential component of building our knowledge of the marine environment. The eXtensible Mark-Up Language (XML) developed by the World Wide Web Consortium (W3C) can be used to develop a framework that improves the interoperability of data in support of marine observing systems. XML is a text-based system meaning that both humans and machines can understand it directly, and it is self-describing in so much as each data element can be traced to a definition. XML is extensible, which means that components can be linked together and document grammars extended without compromising any existing data standards. A key advantage of XML is its transformability . In the marine community, it is an accepted goal to develop a common Marine XML that has the capability to describe a large variety of different kinds of marine data.

HGF-Allianz: Remote Sensing and Earth System Dynamics (HGF-REMOTE)

Das Projekt "HGF-Allianz: Remote Sensing and Earth System Dynamics (HGF-REMOTE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. The HGF Alliance 'Remote Sensing and Earth System Dynamics' aims at the development and evaluation of novel bio/geo-physical information products derived from data acquired by a new generation of remote sensing satellites; and their integration in Earth system models for improving understanding and modelling ability of global environmental processes and ecosystem change. The Earth system comprises a multitude of processes that are intimately meshed through complex interactions. In times of accelerated global change, the understanding and quantification of these processes is of primary importance. Spaceborne remote sensing sensors are predestined to produce bio-geo-information products on a global scale. The upcoming generation of spaceborne remote sensing configurations will be able to provide global data sets and products with unprecedented spatial and temporal resolution in the context of a consistent and systematic observation strategy. The integration of these data sets in existing environmental and climate science components will allow a new global view of the Earth system and its dynamics, initiating a performance leap in ecosystem and climate change modelling.

Gemischte Tierbestände für die Steigerung der Nachhaltigkeit und Resilienz ökologischer Futterbaubetriebe

Das Projekt "Gemischte Tierbestände für die Steigerung der Nachhaltigkeit und Resilienz ökologischer Futterbaubetriebe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Ökologischen Landbau durchgeführt. Integrating two or more animal species with crop production or agroforestry on a farm potentially provides many benefits including more efficient pasture use and parasite management. However, organic mixed livestock farms (OMLF) tend to specialize or display limited integration between farm components. This limited integration may reduce the practical benefits of OMLF. Therefore, we aim to (i) characterize OMLF in Europe, especially their level of integration between farm components, (ii) assess their sustainability and robustness to adverse events, (iii) compare their performances with those of specialized farms, (iv) integrate the knowledge developed on OMLF into models that can simulate their performances against climatic and economic variability, (v) conduct farm-level experiments to generate knowledge about OMLF (to feed into the models) and (vi) co-design with farmers more sustainable and robust OMLF. We will survey OMLF to collect technical and socio-economic data. Then we will enlarge existing concepts and methods to assess the level of integration between farm components and apply these methods to surveyed OMLF. We will also develop an indicator system for integrated assessment of OMLF and apply it to connect the sustainability and robustness of surveyed OMLF with their level of integration among farm components. In parallel we will conduct farm-level experimentation of organic specialized and mixed livestock situations for the comparison of specific aspects of animal husbandry (e.g. pasture use, animal health). We will extend farm simulation models to OMLF and analyze the benefits and drawbacks of livestock diversity. Using these models, we will develop and implement participatory methods to co-design with farmers sustainable and robust OMLF. To inform practice and policy-making, we will communicate our results to shed light on the potentialities of OMLF and the way to manage it sustainably or the way to reach it starting from a specialized farm.

Building the European Biodiversity Observation Network (EU BON)

Das Projekt "Building the European Biodiversity Observation Network (EU BON)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum, Außenstelle Gelnhausen, Abteilung Fließwässerokologie und Naturschutzforschung durchgeführt. Sustainable governance of our biological resources demands reliable scientific knowledge to be accessible and applicable to the needs of society. The fact that current biodiversity observation systems and environmental datasets are unbalanced in coverage and not well integrated brings the need of a new system which will facilitate access to this knowledge and will effectively improve the work in the field of biodiversity observation in general. In light of the new Intergovernmental science-policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES), such a network and approach are imperative for attaining efficient processes of data collation, analysis and provisioning to stakeholders. A system that facilitates open access to taxonomic data is essential because it will allow a sustainable provision of high quality data to partners and users, including e-science infrastructure projects as well as global initiatives on biodiversity informatics. EU BON proposes an innovative approach in terms of integration of biodiversity information system from on-ground to remote sensing data, for addressing policy and information needs in a timely and customized way. The project will reassure integration between social networks of science and policy and technological networks of interoperating IT infrastructures. This will enable a stable new open-access platform for sharing biodiversity data and tools to be created. EU BONs 30 partners from 18 countries are members of networks of biodiversity data-holders, monitoring organisations, and leading scientific institutions. EU BON will build on existing components, in particular GBIF, LifeWatch infrastructures, and national biodiversity data centres.

Sicherung der Verlässlichkeit der Antifouling-Expositionsschätzung im Rahmen des EU-Biozid-Zulassungsverfahren auf Basis der aktuellen Situation in deutschen Binnengewässer für die Verwendungsphase im Bereich Sportboothäfen.

Das Projekt "Sicherung der Verlässlichkeit der Antifouling-Expositionsschätzung im Rahmen des EU-Biozid-Zulassungsverfahren auf Basis der aktuellen Situation in deutschen Binnengewässer für die Verwendungsphase im Bereich Sportboothäfen." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LimnoMar Labor für Limnische, Marine Forschung und Vergleichende Pathologie durchgeführt. Im Rahmen der EU-Biozid-RL werden derzeit Risikobewertungen von Antifouling-Altwirkstoffen (AF) (Produktgruppe PT 21) durchgeführt. Dabei werden i.d.R. Expositionsmodelle eingesetzt (Emission Scenario Documents, ESD), die einen realistic worst-case abbilden sollen. Die Datenbasis für AF (OECD ESD PT 21, 2004) ist im Süßwasserbereich jedoch sehr klein, da sie in der Schweiz erhoben wurde und spiegelt daher nicht die Situation in Deutschland wieder, wo Sporthäfen mit mehr als 1000 Liegeplätzen im Binnen- und Küstenbereich auftreten können. Es fehlen aussagekräftige, bundesweite Daten über Verteilung, Anzahl, Lage und Struktur dieser Häfen und repräsentative Daten über aktuelle Antifouling-Konzentrationen für die Validierung der Modelle, für die spätere, nationale Biozid-Produktzulassung und zur Schätzung möglicher Gewässerkonzentrationen während der Verwendungsphase. Durch eine Bestandsaufnahme der Yachthafen-Situation (u.a. Anzahl der Liegeplätze je Sportboothafen, Verteilung der Sportboothäfen) im Binnenland und an der Küste werden regionale Belastungsschwerpunkte und bewertungsrelevante Struktur-Daten ermittelt. Außerdem werden expositionsrelevante Wirkstoffe in wenigen, repräsentativen Sportboothäfen erstmals systematisch identifiziert und gewichtet. Die Ergebnisse fließen als deutscher Beitrag in die EU-Risikobewertungen gemäß Biozid-RL ein, stellen für die nationale Biozid-Produktzulassung eine belastbare Datenbasis dar und werden für die Validierung der Expositionsszenarien (ESD) genutzt. Die Daten dienen weiterhin zur Vorbereitung der Ermittlung der Risiken in der späteren Verwendungsphase nach einer Produktzulassung zur Gewährleistung eines 'sustainable use' und einer möglichen Risikominderung.

Arbeitsplatzbelastungen bei der Verwendung von bioziden Produkten - Teil 5: Expositionsszenarien und Arbeitsschutzmaßnahmen bei der Anwendung von Antifouling-Produkten

Das Projekt "Arbeitsplatzbelastungen bei der Verwendung von bioziden Produkten - Teil 5: Expositionsszenarien und Arbeitsschutzmaßnahmen bei der Anwendung von Antifouling-Produkten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin durchgeführt. Die Biozid-RL 98/8/EG ist mit der Neufassung des ChemG/BiozidG in deutsches Recht umgesetzt. Das Zehn-Jahres-Arbeitsprogramm der EU nach Artikel 16 (2) der Richtlinie für die Bearbeitung 'alter' Biozide ist durch die Review-Verordnungen festgelegt. Durch die 2. Review-Verordnung wird in vier Prioritätenlisten die systematische Bearbeitung (Risikobewertung und Maßnahmenfindung) aller (ca. 400) 'Altwirkstoffe' einschließlich ihrer repräsentativen Produkte nach den Produktarten festgelegt, in denen sie verwendet werden. Die Produktart 21 (Antifouling-Produkte) gemäß Anhang V der Richtlinie 98/8/EG wird ab dem Jahr 2006 bearbeitet. Im Rahmen der Risikobewertung für Arbeitnehmer innerhalb des Zulassungsverfahrens für Biozid-Produkte ist eine detaillierte Kenntnis der Expositionsszenarien bei der Verwendung der o. g. Produktarten notwendig. Für die anschließende zielgerichtete Festlegung von Arbeitsschutzmaßnahmen ist ein Überblick über den Stand der Technik bei technischen, organisatorischen und persönlichen Maßnahmen erforderlich. Ziel ist die Ermittlung von beruflichen Verwendungsmustern, Expositionsszenarien und Arbeitsschutzmaßnahmen für die o. g. Produktarten: - Beschreibung expositionsrelevanter Tätigkeiten - Erhebung der z. Zt. eingesetzten Technologien - und die dabei ergriffenen Schutzmaßnahmen (u. a. geräteintegrierte, additive technische Maßnahmen, praxisgerechte organisatorische und informatorische Maßnahmen, PSA) - Ermittlung der Aufnahmewege - Ermittlung der möglichen Höhe der Exposition - Beschreibung der 'Best-Verfügbaren-Techniken' - Struktur von Betrieben bzgl. ihrer Organisation und Ihrer Beschäftigten. Die Ergebnisse sind Grundlage für die im Rahmen des nationalen Zulassungsverfahrens zu erstellenden Expositionsabschätzungen für den Umgang mit Biozid-Produkten und dienen zur Ableitung sicherer Arbeitsverfahren beim Umgang mit Biozid-Produkten.

Arbeitsplatzbelastungen bei der Verwendung von bioziden Produkten - Teil 3: Expositionsszenarien und Arbeitsschutzmaßnahmen bei der Anwendung von Molluskiziden, Insektiziden und Repellentien und Lockmitteln

Das Projekt "Arbeitsplatzbelastungen bei der Verwendung von bioziden Produkten - Teil 3: Expositionsszenarien und Arbeitsschutzmaßnahmen bei der Anwendung von Molluskiziden, Insektiziden und Repellentien und Lockmitteln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungs- und Beratungsinstitut Gefahrstoffe GmbH (FoBiG) durchgeführt. Die Biozid-RL 98/8/EG ist mit der Neufassung des ChemG/BiozidG in deutsches Recht umgesetzt. Das Zehn-Jahres-Arbeitsprogramms der EU nach Artikel 16 (2) der Richtlinie für die Bearbeitung 'alter' Biozide ist durch die Review-Verordnungen festgelegt. Durch die 2. Review-Verordnung wird in vier Prioritätenlisten die systematische Bearbeitung (Risikobewertung und Maßnahmenfindung) aller (ca. 400) 'Altwirkstoffe' einschließlich ihrer repräsentativen Produkte nach den Produktarten festgelegt, in denen sie verwendet werden. Die Produktarten 18 (Insektizide, Akarizide und Produkte gegen andere Arthropoden), 16 (Molluskizide) und 19 (Repellentien und Lockmittel) gemäß Anhang V der Richtlinie 98/8/EG werden ab dem Jahr 2006 bearbeitet. Im Rahmen der Risikobewertung für Arbeitnehmer innerhalb des Zulassungsverfahrens für Biozid-Produkte ist eine detaillierte Kenntnis der Expositionsszenarien bei der Verwendung der o.g. Produktarten notwendig. Für die anschließende zielgerichtete Festlegung von Arbeitsschutzmaßnahmen ist ein Überblick über den Stand der Technik bei technischen, organisatorischen und persönlichen Maßnahmen erforderlich. Ziel ist die Ermittlung von beruflichen Verwendungsmustern, Expositionsszenarien und Arbeitsschutzmaßnahmen für die o.g. Produktarten: - Beschreibung expositionsrelevanter Tätigkeiten - Erhebung der z.Zt. eingesetzten Technologien - und die dabei ergriffenen Schutzmaßnahmen (u.a. geräteintegrierte, additive technische Maßnahmen, praxisgerechte organisatorische und informatorische Maßnahmen, PSA) - Ermittlung der Aufnahmewege - Ermittlung der möglichen Höhe der Exposition - Beschreibung der 'Best-Verfügbaren-Techniken' - Struktur von Betrieben bzgl. ihrer Organisation und Ihrer Beschäftigten. Die Ergebnisse sind Grundlage für die im Rahmen des nationalen Zulassungsverfahrens zu erstellenden Expositionsabschätzungen für den Umgang mit Biozid-Produkten und dienen zur Ableitung sicherer Arbeitsverfahren beim Umgang mit Biozid-Produkten.

Integrierte Analyse der Nachhaltigkeit von Süßwasserressourcen in Jordanien

Das Projekt "Integrierte Analyse der Nachhaltigkeit von Süßwasserressourcen in Jordanien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement durchgeführt. Das beantragte Projekt zielt auf die Entwicklung eines Analyserasters zur integrierten Bewertung von Politikmaßnahmen in Ländern mit Wasserstress. Die Entwicklung erfolgt am Beispiel Jordaniens. Das Land ist ein repräsentatives Beispiel für aride Regionen, in denen die sozialen Veränderungen und die Entwicklung der natürlichen Systeme in absehbarer Weise zu ernsthaften Problemen bei der Wasserversorgung führen werden. Bestehende Wasserressourcen-Modelle vernachlässigen die wichtige Wechselwirkungen zwischen hydrologischen und sozioökonomischen Komponenten, was zu einer einseitigen Betrachtung führt. Politische Entscheidungen, die langfristig tragfähig sein sollen, erfordern hingegen eine holistische Analyse. Unser interdisziplinäres Team wird ein quantitatives Bewertungs-Tool entwickeln, mit dem Möglichkeiten zur Verbesserung der Nachhaltigkeit des Süßwassersystems untersucht werden können. Betrachtet werden technische, institutionelle und politische Maßnahmen, die unter anderem das Tarif- und Subventionssystem, den Wassermarkt, die Wasserverteilung und das grenzüberschreitende Wassermanagement beeinflussen bzw. steuern. Wir werden dazu ein modulares, agenten-basiertes hydroökonomisches Modell konstruieren, bei dem die verschiedenen Module das wissenschaftlich Wissen aus der Hydrologie, der Agronomie und der Ökonomie aufgreifen und mit den idiosynkratische Wissen aus der Praxis zu einem kohärenten Gesamtbild verknüpfen. Die Module werden durch verschiedene Feed-back-Schleifen miteinander verbunden. Das Modell kombiniert Simulationen natürlicher Phänomene (Grundwasser-Oberflächenwasser-Fluss, Anbauertrag, Boden- und Wassersalzgehalt) mit Simulationen menschlicher Entscheidungen auf politisch-institutioneller Ebene und auf Ebene der einzelnen Wassernutzer (Trinkwassernutzung, Bewässerung, Regulationen, Allokation, Oberlieger-Unterlieger-Probleme und Grenzkonflikte, Handel). Wir werden damit eine große Bandbreite von bestehenden Politikmaßnahmen quantitativ analysieren und bewerten können und darauf aufbauend Vorschläge für neue Maßnahmen entwickeln. Unsere Analyseergebnisse zu Möglichkeiten und Risiken der alten und neuen Politikoptionen werden wir mit Stakeholdern diskutieren und deren Hinweise in unsere Empfehlungen aufnehmen. Unser Projekt legt die Grundlage für die Entwicklung eines integrierten Analyse- und Bewertungsrasters für Regionen mit Wasserstress weltweit.

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