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Late-Glacial and Holocene vegetational stability of southern South America

This project focuses on the long-term stability (or otherwise) of vegetation, based on a series of multi-proxy records in southern South America. We will build a network of sites suitable for high-resolution reconstructions of changes in vegetation since the Last Glacial Maximum, and use these to test a null hypothesis that changes in vegetation over the past 14,000 years are driven by internal dynamics rather than external forcing factors. The extent to which the null hypothesis can be falsified will reveal the degree to which we can expect to be able to predict how vegetation is affected by external events, including future climate change. The southern fringes of the South American landmass provide a rare opportunity to examine the development of moorland vegetation with sparse tree cover in a wet, cool temperate climate of the Southern Hemisphere. We present a record of changes in vegetation over the past 17,000 years, from a lake in extreme southern Chile (Isla Santa Inés, Magallanes region, 53°38.97S; 72°25.24W; Fontana, Bennett 2012: The Holocene), where human influence on vegetation is negligible. The western archipelago of Tierra del Fuego remained treeless for most of the Lateglacial period. Nothofagus may have survived the last glacial maximum at the eastern edge of the Magellan glaciers from where it spread southwestwards and established in the region at around 10,500 cal. yr BP. Nothofagus antarctica was likely the earlier colonizing tree in the western islands, followed shortly after by Nothofagus betuloides. At 9000 cal. yr BP moorland communities expanded at the expense of Nothofagus woodland. Simultaneously, Nothofagus species shifted to dominance of the evergreen Nothofagus betuloides and the Magellanic rain forest established in the region. Rapid and drastic vegetation changes occurred at 5200 cal. yr BP, after the Mt Burney MB2 eruption, including the expansion and establishment of Pilgerodendron uviferum and the development of mixed Nothofagus-Pilgerodendron-Drimys woodland. Scattered populations of Nothofagus, as they occur today in westernmost Tierra del Fuego may be a good analogue for Nothofagus populations during the Lateglacial in eastern sites. Climate, dispersal barriers and/or fire disturbance may have played a role controlling the postglacial spread of Nothofagus. Climate change during the Lateglacial and early Holocene was a prerequisite for the expansion of Nothofagus populations and may have controlled it at many sites in Tierra del Fuego. The delayed arrival at the site, with respect to the Holocene warming, may be due to dispersal barriers and/or fire disturbance at eastern sites, reducing the size of the source populations. The retreat of Nothofagus woodland after 9000 cal. yr BP may be due to competitive interactions with bog communities. Volcanic disturbance had a positive influence on the expansion of Pilgerodendron uviferum and facilitated the development of mixed Nothofagus-Pilgerodendron-Drimys woodland.

Instabilitäten der Eisschilde, TP 1: Quantifizierung der Feste-Erde-Komponente in der Klimadynamik Erde

Biologisch aktive Sekundärmetabolite aus antarktischen Mikroorganismen

Das Forschungsvorhaben entstand aus der Forschungskooperation unserer beiden Arbeitsgruppen, die in den letzten Jahren auch durch die DFG im Rahmen von Arbeitsaufenthalten Dr. Ivanova s am HKI gefördert wurde. Das Ziel der Arbeiten ist die Untersuchung von Actinomyceten antarktischer Herkunft mit bekannter taxonomischer Zuordnung hinsichtlich ihres Bildungsvermögens für bekannte und neue Sekundärmetabolite unter Einsatz chromatografischer und instrumentalanalytischer Methoden (z.B. LC-MS, ESI-MS/CID-MS/MS). Folgende Ergebnisse werden erwartet:= Isolierung und Strukturaufklärung neuer bioaktiver Strukturen= Gewinnung von Aussagen über die genetischen Reserven antarktischer Actinomyceten bezüglich Bildung von Sekundärmetaboliten.= Gewinnung von Aussagen über die globale Verbreitung von Bildnern häufig vorkommender Sekundärmetabolite von Actinomyceten und Pilzen (z.B. Nactine, Polyether, Anthracycline und sesquiterpenoide Strukturen).

Model Output Statistics for CASEY (OP. AUSTRALIA) (89611)

DWD’s fully automatic MOSMIX product optimizes and interprets the forecast calculations of the NWP models ICON (DWD) and IFS (ECMWF), combines these and calculates statistically optimized weather forecasts in terms of point forecasts (PFCs). Thus, statistically corrected, updated forecasts for the next ten days are calculated for about 5400 locations around the world. Most forecasting locations are spread over Germany and Europe. MOSMIX forecasts (PFCs) include nearly all common meteorological parameters measured by weather stations. For further information please refer to: [in German: https://www.dwd.de/DE/leistungen/met_verfahren_mosmix/met_verfahren_mosmix.html ] [in English: https://www.dwd.de/EN/ourservices/met_application_mosmix/met_application_mosmix.html ]

Entwicklung eines operationellen, multisektoralen, globalen Vorhersagesystems für Dürregefahren, Teilprojekt 2

IceLines - Sentinel-1 - Antarctica

IceLines (Ice Shelf and Glacier Front Time Series) is an automated calving front monitoring service providing monthly ice shelf front time series of major Antarctic ice shelves. The provided time series allows to discover the dynamics of ice shelf front changes and calving events. The front positions are automatically derived from Sentinel-1 data based on a deep neuronal network called HED-U-Net. The time series covers the timespan 2014 to today (partly limited due to Sentinel-1 data availability). Incorrectly extracted fronts are truncated which might lead to gaps in the time series especially between December to March due to strong surface melt. Annual averages are calculated based on the extracted monthly fronts (excluding the summer months) and provide more robust results due to temporal aggregation

Prozesse in der Umwelt

Es gibt wenige grundlegende Prozesse in der Umwelt, die zur Exposition von Menschen mit radioaktiven Stoffen führen. Ein Grundverständnis dieser Prozesse hilft dabei, sich richtig zu verhalten. Schadstoffe können aus einer Vielzahl von verschiedenen Quellen in die Atmosphäre freigesetzt werden. Diese Emission kann durch normale natürliche oder zivilisatorische Prozesse (z.B. Waldbrände, Vulkanausbrüche, Hausfeuerung, Industrie) verursacht werden oder durch Unfälle bedingt sein (z.B. in Industrieanlagen oder (Kern-)Kraftwerken). Nach der Emission wird die „Schadstofffahne“ mit dem Wind transportiert. Durch die Turbulenzen der Luft findet eine Durchmischung mit der Umgebungsluft statt und die Schadstofffahne fächert sich mit zunehmender Entfernung immer stärker auf. Dadurch nimmt die Schadstoffkonzentration ab. Die Belastung der Luft an einem bestimmten Ort mit Schadstoffen hängt daher von der freigesetzten Schadstoffmenge, den meteorologischen Bedingungen und der Entfernung von der Quelle ab. Jeder Schadstoff besitzt physikalisch-chemische Eigenschaften, z. B. Wasserlöslichkeit oder Flüchtigkeit. Diese beeinflussen sein Umweltverhalten sehr stark. Zum Beispiel können Substanzen, die in der Atmosphäre gasförmig vorliegen, über weite Entfernungen transportiert werden, wenn sie weder lichtempfindlich noch leicht wasserlöslich sind. Sie werden dann in der Luft nämlich weder abgebaut noch durch Regen ausgewaschen. Durch chemische Umwandlungen verringert sich die Konzentration des ursprünglichen Schadstoffs. Dabei entstehen neue Substanzen, und diese können andere physikalisch-chemische Eigenschaften als der Ausgangsstoff haben. Ein gutes Beispiel dafür ist Ozon. Es wird bei Sonneneinstrahlung durch Reaktionen von „Vorläufersubstanzen“ gebildet, in diesem Fall Sauerstoff, Stickstoff und flüchtige Kohlenwasserstoffe. Schadstoffe können trocken oder nass aus der Luft entfernt werden. Große Partikel haben eine hohe Sedimentationsgeschwindigkeit und daher nur kurze Verweilzeiten in der Atmosphäre. Kleine Partikel und die mit ihnen assoziierten Schadstoffe werden dagegen durch Kontakt mit Oberflächen aus der Atmosphäre entfernt und gasförmige Substanzen werden durch physikalisch-chemische Wechselwirkungen auf Oberflächen abgeschieden. Darüber hinaus können Schadstoffe auch durch Niederschläge (Regen, Nebel, Schnee) aus der Luft ausgewaschen werden, wenn sie selbst wasserlöslich sind oder an Partikel gebunden vorliegen. Diese Prozesse des Eintrags von Stoffen aus der Luft auf die Erdoberfläche werden trockene bzw. nasse Deposition genannt. Sie führen dazu, dass die Schadstoffe in natürliche Ökosysteme und landwirtschaftliche Nutzflächen gelangen und auf Oberflächen aller Art abgelagert werden. Damit kann es auch zu einer Aufnahme dieser Schadstoffe durch Mensch und Tier kommen. Die beschriebenen Grundmechanismen gelten für alle Schadstoffe, die in die Luft freigesetzt werden. Sie sind die Ursache dafür, dass nach dem Unfall in Tschernobyl im Jahr 1986 die Radioaktivität so weiträumig verbreitet wurde. Und sie erklären auch, warum sich chlororganische Substanzen wie Polychlorierte Biphenyle (PCB) und Dioxine sogar in der Antarktis nachweisen lassen. Radioaktivität ist allgegenwärtig und findet sich damit auch in unseren Nahrungsmitteln. Doch woher stammen die radioaktiven Stoffe, und wie gelangen sie in unser Essen? Dieser Film gibt Antworten hierauf. Radioaktive Stoffe in der Luft oder auf Oberflächen können dazu führen, dass Menschen mit ionisierender Strahlung belastet werden. Generell unterscheidet man zwei Wege, auf denen dies erfolgen kann: Äußere und innere Strahlenbelastung. Bei der äußeren Strahlenbelastung wirken die von radioaktiven Stoffen in Materialien, in der Luft oder auf Oberflächen (Boden, Pflanzen, Gebäude, …) abgegebene ionisierende Strahlung von außen auf den menschlichen Körper ein. Eine innere Strahlenbelastung erfolgt nach der Aufnahme von radioaktiven Substanzen über die Atemluft, durch kontaminierte Nahrungsmittel oder kontaminiertes Wasser. Weitere Informationen dazu, wie man sich persönlich schützen kann, finden Sie auf der Seite Schutzmaßnahmen .

Total sediment thickness of the world's oceans and marginal seas, version 3 (GlobSed)

NCEI's global ocean sediment thickness grid of Divins (2003) updated by Whittaker et al. (2013) has been updated again for the NE Atlantic, Arctic, Southern Ocean, and Mediterranean regions. The new global 5‐arc‐minute total sediment thickness grid, GlobSed, incorporates new data and several regional oceanic sediment thickness maps, which have been compiled and published for the, (1) NE Atlantic (Funck et al., 2017; Hopper et al., 2014), (2) Mediterranean (Molinari & Morelli, 2011), (3) Arctic (Petrov et al., 2016), (4) Weddell Sea (Huang et al., 2014), and (5) the Ross Sea, Amundsen Sea, and Bellingshausen Sea sectors off West Antarctica (Lindeque et al., 2016; Wobbe et al., 2014). This version also includes updates in the White Sea region based on the VSEGEI map of Orlov and Fedorov (2001). GlobSed covers a larger area than NCEI's previous global grids (Divins, 2003; Whittaker et al. 2013), and the new updates results in a 29.7% increase in estimated total oceanic sediment volume. This dataset has been archived in the framework of the PANGAEA US data rescue initiative 2025.

Vorbereitung der Ausweisung zweier Gebiete als Antarctic Specially Protected Areas

Die Konsultativstaaten zum Antarktisvertrag sind bemüht, das kohärente Netzwerk an Schutzgebieten in der Antarktis fortlaufend zu erweitern. Nachdem Deutschland und die USA zwei Prior-Assessments für zwei neue Schutzgebietskandidaten bei der ATCM 2022 in Berlin vorgelegt haben, hat Deutschland nun die Federführung bei der anstehenden Erarbeitung von Managementplänen für diese beiden Gebiete. Ziel dabei ist, dass die ATCM - im Konsens mit allen anderen Vertragsstaaten - diese Gebiete als Antarctic Specially Protectec Areas (ASPAs) noch innerhalb der Projektlaufzeit ausweist. Neben dem Einsatz fernerkundlicher Methoden kann auch eine Expedition zur Datengewinnung in eines der Gebiete notwendig werden.

Winterliche Wachstumsbedingungen und Nahrungsökologie des Zooplanktons der eisbedeckten Ostsee

Weite Teile der nördlichen Ostsee sind im Winter für mehrere Monate von Meereis bedeckt. Wie in Arktis und Antarktis stellt das solegefüllte Kanalsystem im Eis den Lebensraum für eine diverse Flora und Fauna dar. Bereits im Februar beginnen die Eisalgen zu wachsen und hohe Biomassen im Eis aufzubauen. In den Polargebieten wird diese saisonal früh vorhandene und lokal hoch konzentrierte Nahrungsquelle von herbivoren, pelagischen Zooplanktern genutzt, die somit eine trophische Verbindung zwischen den beiden Lebensräumen Meereis und Pelagial herstellen. Auch in der Ostsee kommen v.a. Copepoden unter dem Meereis vor. Die Art Acartia biflosa reproduziert sogar während der Wintermonate, obwohl Temperatur und Algenbiomasse während der eisbedeckten Zeit in der Wassersäule sehr niedrig sind. Hieraus ergeben sich folgende Fragestellungen: 1. Welche biotischen und abiotischen Wachstumsbedingungen charakterisieren das baltische Untereis-Habitat? 2. Was sind die Energiequellen für die Entwicklung im Winter dominanter Arten? 3. Gibt es in der eisbedeckten Ostsee vergleichbare Prozesse wie in Arktis und Antarktis? Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erfassung der ökologischen Bedeutung des Meereises für die saisonalen Lebenszyklen und Überwinterungsstrategien des Zooplanktons der nördlichen Ostsee.

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