Das Projekt "Teilprojekt D02: Datierung von Evaporiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Institut für Geologie und Mineralogie durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist es, die 176Lu-176Hf und 238U-230Th Methodik für die Anwendung an Evaporitmineralen (Karbonat, Anhydrit, Gips, Bassanit) zu entwickeln. In Kombination würden diese Methoden das gesamte zu erwartendene Alterspektrum in der Atacama Wüste abdecken (einige Zehntausend bis Zehnermillionen Jahre).
Das Projekt "Teilprojekt A02: Paleoklima Proxydaten: Die miozäne bis rezente Niederschlagsgeschichte der Atacama Wüste" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Institut für Geologie und Mineralogie durchgeführt. Das Hauptziel diese Projektes ist es, lange (Quatär bis Miozän), zusammenhängende Klima-Archive im hyperariden Kern der Atacama zu erschließen und hinsichtlich des Klimas der Vergangenheit auszuwerten. Zu diesem Zweck sollen, entlang des gegenwärtigen Nord-Süd Klimagradienten, Trockenseesedimente in der Küstenkordilliere durch Kernbohrungen erschlossen werden. Es wird erwartet, dass grundlegende Erkenntnisse über die Dauer der vorwiegenden extremen Trockenheit in der Atacama Wüste gewonnen werden, sowie über Alter und Häufigkeit zwischengeschalteter Feuchtphasen. Diese Ergebnisse würden im Bezug zu bereits vorhandenen regionalen und globalen Klima-Archiven interpretiert werden.
Das Projekt "Teilprojekt A01: Klima der Gegenwart und Vergangenheit: Untersuchung der Wasserverfügbarkeit in der Atacama Wüste (Chile) anhand kombinierter in-situ, boden- und satellitengestützter Beobachtungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie, Bereich Meteorologie, Arbeitsgruppe Integrierte Fernerkundung durchgeführt. Ziel ist es ein Netzwerk meteorologischer Stationen in der Atacama zu etablieren. Diese Arbeit wird aktiv von unseren Partnern in Chile unterstützt. Gegenwärtig gibt es nur vereinzelt meteorologische Stationen am Küstenstreifen und fast keine im Kern der Atacama Wüste. Ein weiteres Ziel ist die bodengestützten Observationen mit Fernerkundungsdaten zu vereinen. Beide Datensätze werden als Test für die Zuverlässigkeit von Klimamodellen dienen, die das heutige Klima beschreiben. Auf Basis dieser Tests werden Klimamodelle für das Klima in der Vergangenheit entwickelt. Letztere würden mit Klimaproxydaten anderer Teilprojekte verifiziert werden.
Das Projekt "Teilprojekt D05: OSL-Datierung: Zeitliche Eingrenzung der pleistozänen Umweltgeschichte der Atacama: Ausweitung des anwendbaren Altersbereichs für Lumineszenz-Datierungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Fachgruppe Geowissenschaften, Geographisches Institut durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist es, den nutzbaren Altersbereich für OSL-Datierungen von 200-400 ka in Richtung 1 Ma auszuweiten. Diese Ausweitung würde die zeitliche Lücke in unserem Vermögen klastische Sedimente zu datieren, zwischen Radiokohlenstoffdatierung (bis ca. 40 ka) und Bedeckungsalterdatierung (größer als 500 ka), schliessen helfen.
Das Projekt "Teilprojekt B04: Bakterien: Verteilung und Aktivität von Mikroorganismen in der Atacama Wüste" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz, Arbeitsgruppe olekularbiologie der Rhizosphäre durchgeführt. Das mikrobiologische Projekt des SFBs thematisiert die Aktivität und Biogeographie der Mikroorganismen in der Atacama. Primäres Ziel ist die Analyse biogeographischer Muster von Mikroorganismen der Phyllosphäre, Rhizosphäre bzw. Boden ausgesuchter Modelpflanzen. Ein Vergleich der Verbreitung der im SFB untersuchten Organismen mit dem Mikrobiom und dessen Verbreitung soll korrelierte Migrationsprozesse aufzeigen. Darüber hinaus zielen wir auf die Identifikation von Umweltfaktoren, welche die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften in diesem extremen Habitat bedingen. Ein zweiter Schwerpunkt liegt in dem Revitalisierungspotential ruhender Mikroorganismen in Wüstenböden in Abhängigkeit von Wasser. Ziel ist es aktive Mikroorganismen zu identifizieren, um die mikrobiell getriebenen biogechemischen Konversionsprozesse zu verstehen, sowie die Bodenoberflächenprozesse, welche die Landschaftsentwicklung in der Wüste beeinflussen.
Das Projekt "Teilprojekt A03: Äolischer Transport: Statistisch-dynamische Modellierung äolischer Prozesse in der Atacama Wüste über geologische Zeitskalen und deren Bedeutung für das Leben in extrem wasserlimitierten Gebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Institut für Geophysik und Meteorologie, Bereich Meteorologie, Arbeitsgruppe Atmosphärische Modellierung durchgeführt. Ein wesentlicher Aspekt dieses Projektes ist es, eine verbesserte Darstellung von Bodenkrusten (biotisch uns abiotisch) in Modellen für äolische Erosion und Transportprozesse zu entwickeln. Ziel ist es, die langfristige Wechselwirkung zwischen äolischen, biologischen und Bodenbildungs-Prozessen, beeinflusst von atmosphärischen Parametern wie z.B. Luftfeuchtigkeit, in der Atacama Wüste zu untersuchen. Es besteht ein starker Bezug zu biologischen, boden- und materialkundlichen Teilprojekten des SFB.
Das Projekt "Teilprojekt B01: Biogeographische Geschichte von Pflanzengesellschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen durchgeführt. Vier Fragestellungen stehen hierbei im Mittelpunkt: 1) Wie setzt sich die Vegetation im extrem trockenen Kernbereich der Atacama zusammen und welchen räumlichen und zeitlichen Schwankungen ist sie unterlegen? 2) Erfolgte die Besiedlung und Diversifizierung korreliert mit klimatischen und geologischen Ereignissen, welche als Ursache für die Aridität der Atacama zu sehen sind? 3) Sind diversifizierte Pflanzengruppen in der Atacama das Produkt einer einmaligen oder mehrmaligen Kolonisierung? 4) Spiegelt sich die Fragmentierung ausgewählter Arten in der Atacama in der genetischen Diversität wider oder wird diese positiv durch die Samenbank bzw. Ausbreitungsereignisse beeinflusst. Um diese Fragen zu beantworten, schlagen wir eine Kombination floristischer und molekularbiologischer Methoden vor: floristische Aufnahmen, ex-situ Kultivierung, molekulare Phylogenien ausgewählter und artenreicher Atacama Gruppen, sowie Populationsgenetik von Modelarten.
Das Projekt "Teilprojekt C05: Tektonische Geomorphologie: Anpassung des Entwässerungsnetzes an tektonische Vorgänge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Köln, Institut für Geologie und Mineralogie durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist zu untersuchen, inwieweit Verwerfungen und tektonische Hebung die Entwicklung des Abflusses im Norden Chiles beeinflusst haben. Oberflächenhebung durch Bewegung auf Verwerfungen kann die Reorganisation von Gewässernetzen erzwingen. Wir planen sowohl etablierte als auch neuartige geochronologische Techniken zu nutzen, um Verlagerungen von Abflussrinnen zu datieren. Die zentrale Frage ist, ob Abflussreorganisation in der Atacama-Wüste in erster Linie mit lokalen tektonischen Ereignissen zusammenhängt oder mit großräumigen Veränderungen des Klimas. Beide sind episodisch und beeinflussen sich möglicherweise wechselseitig in ihrer Auswirkung auf das Entwässerungsnetz.
Das Projekt "Teilprojekt B02: Insekten: Evolution, Biogeographie und genetische Diversität von Insekten (Tenebrionidae, Zygentoma)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Institut für Zoologie, Biozentrum Köln, Arbeitsgruppe Predel durchgeführt. Tenebrionide Käfer und zum Teil Silberfische sind auffallende biotische Komponenten in ariden Ökosystemen weltweit. Mittels phylogenetischer Rekonstruktionen, basierend auf einer Kombination mehrerer DNA-Marker und Neuropeptidesequenzen, wird zum einem die Monophylie der Morpho-Taxa getestet und zum anderen deren Verwandtschaftsverhältnisse analysiert. Ein zweiter Fokus liegt in der Analyse der genetischen Struktur der Populationen; d. h. inwieweit geben populationsgenetische Analysen Hinweise auf eine Isolation der Populationen bzw. rezenten Genfluss aufgrund zeitweise bewachsener Ausbreitungskorridore. Ziel ist es die Verbreitung der Atacama-Tenebrioniden und Silberfische mit der genetischen Variabilität, sowie den rezenten bzw. historischen abiotischen und biotischen Faktoren zu korrelieren, um die aktuelle Diversität sowie den Endemismus dieser Gruppe in der Atacama zu verstehen.
Das Projekt "Methodentransfer zur Beurteilung geogener und anthropogener Einflüsse aus bergbaulich geprägten Flussgebieten, Machbarkeitsstudie am Rio Copiapo, Atacama, Chile" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Mineralogie, Professur für Lagerstättenlehre und Petrologie durchgeführt. Flussgebiete in bergbaulich geprägten Regionen sind i.d.R. durch erhöhte Schwermetall- und Arsengehalte in den Böden, Gewässersedimenten und Flusswässern geprägt, die zur Beeinträchtigung der landwirtschaftlichen Nutzung, der Trinkwasserqualität sowie der menschlichen Gesundheit führen können. Am Beispiel des Referenzgebietes des Rio Copiapo soll ein bergbaugeprägtes Gebiet geochemisch und mineralogisch charakterisiert werden. Die dafür benötigten Methoden der geochemischen Prospektion, der Umweltgeochemie und angewandten Mineralogie sind am Institut für Mineralogie der TU Bergakademie Freiberg (Muldeprojekt, internationales Oderprojekt, verschiedene Projekte in Sachsen) etabliert und sollen im Rahmen der studentischen Ausbildung chilenischen und deutschen Studenten in einem Workshop in Copiapo/Chile vermittelt und auf einer anschließenden Exkursion angewendet werden. Die detaillierte Auswertung der Ergebnisse und eine Vertiefung der Problematik ist für die letzte Etappe in Freiberg/Deutschland im Rahmen eines Expertenaustauschs geplant, der neue Impulse für eine weitere deutsch-chilenische Zusammenarbeit setzen soll.
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