Motivation: Die Berechnung und graphische Darstellung verschiedener Tidekennwerte des Salzgehalts sowie des advektiven Salztransports trägt dazu bei, die räumliche Veränderung der Salzkonzentration im Wasserkörper, die Variation des Salzgehalts innerhalb einer Tide sowie den advektiven Transport durch die Strömung, getrennt für den Ebbe- und Flutstrom sowie für die gesamte Tide, in Küstengewässern und Ästuarien herauszuarbeiten. Der an einem bestimmten Ort auftretende Unterschied zwischen dem maximalen und dem minimalen Salzgehalt kann in einem Ästuar infolge des Süßwassereinflusses recht große Werte annehmen. Die Salzgehaltsvariation, die sich als Differenz aus den Extremwerten des Salzgehalts ergibt, wird dabei maßgeblich von dem Produkt des lokalen horizontalen Salzgradienten mit dem Tideweg (lagrangesche Verdriftung eines Wasservolumens) bestimmt. Dies ist damit zu erklären, daß Salz überwiegend advektiv mit der Strömung transportiert wird. Das an einem Ort innerhalb einer Tide vorbeifließende Wasser entstammt unterschiedlichen Ursprungsregionen, d.h. unterschiedlichen Wasserkörpern, die in den Brackwasserzonen der Ästuarien deutlich voneinander abweichende Salzgehaltswerte aufweisen können. Für am Boden lebende ortstreue Organismen stellt die Salzgehaltsvariation einen wesentlichen Streß-Faktor ihrer natürlichen Umwelt dar (Variation des osmotischen Drucks bei wechselndem Salzgehalt). Eine genaue Beschreibung der Analysemodi befindet sich im BAWiki (http://wiki.baw.de/de/index.php/Tidekennwerte_des_Salzgehalts). Metadaten: Dieser Metadatensatz gilt als Elterndatensatz für die spezifizierten Metdatensätze: - EasyGSH-DB_TDKS: Quantile des mittleren Salzgehalts pro Tide (1996-2015) Literatur: - Hagen, R., et.al., (2019), Validierungsdokument - EasyGSH-DB - Teil: UnTRIM-SediMorph-Unk, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1 - Freund, J., et.al., (2020), Flächenhafte Analysen numerischer Simulationen aus EasyGSH-DB, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_fans_2 - Hagen, R., Plüß, A., Ihde, R., Freund, J., Dreier, N., Nehlsen, E., Schrage, N., Fröhle, P., Kösters, F. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 2: Tides, salinity, and waves (1996–2015). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-2573-2021 Für die einzelnen Jahre liegen Jahreskennblätter als Kurzfassung der Jahresvalidierung auf der EasyGSH-DB (www.easygsh-db.org) zur Verfügung. Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Hagen, R., Plüß, A., Freund, J., Ihde, R., Kösters, F., Schrage, N., Dreier, N., Nehlsen, E., Fröhle, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0003 English Download: The data for download can be found under References ("Weitere Verweise"), where the data can be downloaded directly or via the web page redirection to the EasyGSH-DB portal.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Ökologie, Fachgebiet Standortkunde und Bodenschutz durchgeführt. Die PROFIL TDT Sonde ist ein Messsystem, das zur kontinuierlichen Messung des Wasser-, Salz- und Temperaturhaushalts von Böden unter Freilandbedingungen eingesetzt werden soll. Die Sonde misst mittels des Time Domain Transmission Verfahrens in verschiedenen Tiefenbereichen des Bodens. Ein klassischer Anwendungsbereich für solche Sonden sind landwirtschaftliche Bewässerungssysteme. Hier kann durch das Monitoring der Bodenfeuchte und der Salzdynamik im Bodenprofil der Verbrauch von Bewässerungswasser optimal gesteuert werden. Gleichzeitig kann frühzeitig die Anreicherung von Salzen im Boden erkannt werden und einem Verlust der Bodenfruchtbarkeit entgegen gewirkt werden. Dies spielt besonders in Regionen mit Wasserknappheit (hauptsächlich aride Klimagebiete) und im Zuge des Klimawandels eine wichtige Rolle. Auf diese Weise kann ein wertvoller Beitrag zur nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktion geleistet werden. Weiter Anwendungsgebiete der PROFILE TDT Sonde sind die Überwachung von Altlasten, der Grundwasserschutz oder die Überwachung von Erdbauwerken (z.B. Deiche und Deponien). Das Messsystem soll deutlich preisgünstiger als bestehende Messgeräte angeboten werden. Mit Hilfe kabelloser Kommunikationstechnologien und durch Batteriebetrieb können die Messungen online vorgenommen werden. Das Entwicklungsprojekt ist eine deutsch-polnische Kooperation zwischen der Technischen Universität Berlin, der UP GmbH Cottbus, dem Bohdan Dobrzanski Institut für Agrophysik (IPAN) in Lublin und der E-Test Ltd. Aus Lublin.
Das Projekt "Einfluss der Draenung auf den Wasser- und Salzhaushalt bewaesserter Flaechen im mediterranen Gebiet der Tuerkei" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Mikrobiologie und Landeskultur durchgeführt. Es wurde ein Draenversuchsfeld mit verschiedenen Rohr-Filterkombinationen angelegt. In regelmaessigen Abstaenden wurden der Grundwasserstand, die Draenspenden und der Salzgehalt des Bodens und des Draenwassers gemessen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UP Umweltanalytische Produkte GmbH, Büro Ostdeutschland durchgeführt. Die PROFIL TDT Sonde nutzt das Time Domain Travelling Verfahren, um unter Freilandbedingungen und zerstörungsfrei die Messgrößen zu bestimmen. Die Sonde kann mit Batteriebetrieb präzise Messungen vornehmen und über kabellose Datenübertragung in Messnetze und Steuerungssysteme integriert werden. Im Vorhaben soll das Messverfahren und die Konstruktion entwickelt, erprobt und optimiert werden, damit die PROFIL TDT PROBE als preisgünstiges und zuverlässiges Messsystem angeboten werden kann. Ein klassisches Anwendungsgebiet ist das Monitoring und die Steuerung von landwirtschaftlichen Bewässerungssystemen. Dies spielt besonders in Regionen mit Wasserknappheit und im Zuge des Klimawandels eine wichtige Rolle. Durch das Monitoring der Bodenfeuchte und der Salzdynamik im Bodenprofil können so der landwirtschaftliche Ertrag und Wasserverbrauch optimiert werden und zugleich die Anreicherung von Salzen und der Verlust der Bodenfruchtbarkeit vermieden werden. Weitere Einsatzgebiete sind: Altlastenüberwachung, Grundwasser-schutz, Fernerkundung. Das Vorhaben ist in vier Arbeitspakete aufgeteilt: 1. Sensorentwicklung- Entwicklung von Messverfahren, Elektronik und Konstruktion und Datenschnittstellen. Herstellung eines Prototyps und technische Dokumentation. 2. Laboruntersuchung - Entwicklung und Instrumentierung einer Versuchsanlage und Anbindung an eine Datenplattform. Durchführung von Experimenten zur Verfahrensoptimierung und Entwicklung von Kalibrierfunktionen 3. Numerische Simulationen- Kalibrierung eines numerischen Simulationsmodells und Simulationsstudien zur Optimierung Messverfahrens und der Sondenkonfiguration. 4. Freilanderprobung - Einrichtung und Instrumentierung mehrerer Versuchsstandorte. Anbindung der Profil TDT Sonde an Datenfernübertragung. Durchführung eines Monitorrings unter Freilandbedingungen - Schwerpunkt der polnischen Partner IPAN Lublin und EasyTest Ltd. - Schwerpunkt der deutschen Partner TU Berlin und UP GmbH.
Das Projekt "Is the high concentration of toxic arsenic in Red Rice of the Camargue linked to the generally positive fact that it has high concentrations of antioxidants?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften - Umweltgeochemie durchgeführt. Roter und schwarzer Reis der Camargue werden weltweit exportiert. Der Vollkornreis ist hochgeschätzt wegen seiner Farbe, aber vor allem auch wegen seines hohen Gehaltes an Antioxidantien (e.g. Anthocyanine, Flavone, Procyanidine, Carotenoide) im Silberhäutchen. Allerdings hat er auch einen der höchsten Gehalte an Arsen (durchschnittlich 450 Mikro g/kg, maximal 730 Mikro g/kg). Arsen ist für den Menschen kanzerogen. Angesichts des neuen EU Grenzwertes von 200 Mikro g/kg (der ab 01.01.2016 gelten wird), ist es unabdinglich besser zu verstehen, warum vor allem farbige Reisvarietäten Arsen so gut zu akkumulieren scheinen. Innerhalb dieses kleinen Vorprojektes werden wir bestimmen, ob es einen generellen Zusammenhang gibt zwischen Arsen Konzentration/Speziierung und Quantität/Art der Antioxidantien im Silberhäutchen oder zu irgendeinem anderen Element oder Verbindung (Si, P, Fe, Spurenelemente, GSH). Wir werden 3 verschiedene farbige Reisvarietäten an 6 Standorten die sich hinsichtlich Bodentyp, Bodenchemie und Salinität unterscheiden, zu zwei verschiedenen Zeitpunkten (während der Wachstumsphase und kurz vor der Ernte) untersuchen. Die Analysen werden mittelsn IC-ICP-MS für Arsenspezies, mittels LC-MS für Antioxidantien und GSH, sowie mittels ICP-MS für GEsamtgehalte anorganischer Elemente durchgeführt. Alle Geräte stehen an der Universität Bayreuth zur Verfügung und die Analysenkosten sind gedeckt. Wenn unsere vorläufige Hypothese bestätigt wird, werden wir daraus einen Teilprojektantrag innerhalb eines ERC Grants formulieren. Das übergreifende Ziel wird sein zu verstehen, ob die Anreicherung von nützlichen Antioxidantien und toxischem Arsen stets miteinander einhergehen und ob es möglich ist, Umweltbedingungen oder genetische Veränderungen so vorzunehmen, dass Vollkornreis verkauft werden kann, der auch dem neuen EU Grenzwert entspricht.
Das Projekt "Teilprojekt UW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Geographie und Geologie, Lehrstuhl für Fernerkundung durchgeführt. Ziel des DeltAdapt-Projektes ist es, die sozio-ökologische Nachhaltigkeit in küstennahen Agrarökosystemen des Mekong Delta und Red River Delta in Vietnam im Hinblick auf Anpassungsfähigkeit im Zuge verstärkter Salz-Intrusion und Marktpreisschwankungen zu untersuchen. Der Lehrstuhl für Fernerkundung der Universität Würzburg wird in DeltAdapt an den folgenden Arbeitspaketen beteiligt sein: Das Arbeitspaket 1 verwendet Fernerkundungsansätze, statistische Daten und Ergebnisse aus empirischen Feldstudien um die historischen und aktuellen Anbausysteme in beiden Deltas entlang mehrerer Transekte zu untersuchen. Im AP 2 werden vergangene und aktuelle Treiber des Wandels in den beiden Deltas untersucht und in AP 3 Bodeneigenschaften verschiedener Anbausysteme analysiert. In AP 7 werden, abgeleitet aus den APs 1 bis 6, Handlungsempfehlungen für beide Deltas erzeugt. Die Arbeitsplanung im AP 1 zum fernerkundungsbasierten Monitoring von Landnutzungsveränderungen (Task 1200) teilt sich auf in 3 Komponenten: 1) Die Datenrecherche und Datenakquise; 2) Prozessierung von multi-temporalen Fernerkundungsdatensätze - Ableitung der Landnutzung - Validierung der Ergebnisse; 3) Veränderungsdetektion. Basierend auf Fernerkundungsdaten werden für Fokusregionen in beiden Deltas Geodaten zu Küstenlinien, Flussuferlinien und urbaner Fläche extrahiert (AP 2) und Basisinformationen (AP3) erzeugt. Im AP7 werden anhand der Forschungsergebnisse Handlungsempfehlungen für beide Deltas erstellt.
Das Projekt "Teilprojekt UFZ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Umweltmikrobiologie durchgeführt. Vorhabensziele sind Evaluierungen der Anwendbarkeit von autochthonen Pilzen und Pilzkonsortien zur beschleunigten Kompostierung von Reisabfällen (Stroh und Spelzen), sowie der Kompostdüngung salzbelasteter/degradierter Böden des Mekong-Deltas im Hinblick auf Bodeneigenschaften und Nutzpflanzenwachstum (Reis) im Rahmen einer Pilotstudie. Damit sollen Optionen zur nachhaltigen Bodenverbesserung bzw. Verminderung negativer Auswirkungen infolge zunehmender Salzbelastungen und nicht-nachhaltiger Bodennutzungspraktiken aufgezeigt werden. Im Kooperationsprojekt (UFZ; Can Tho University, Vietnam) ist zunächst eine initiale Bestandsaufnahme aktueller Reisabfall-Nutzungspraktiken, sowie die Beprobung (Boden, Reisstroh, Spelzen) ausgewählter geeigneter Standorte im Mekong-Delta vorgesehen. Anschließend soll ein vietnamesischer Doktorand am UFZ autochthone Pilze aus den Proben isolieren, ihre Eignung zur Kompostierung im Labor untersuchen und vielversprechende Pilze auswählen. Konstruierte Pilzkonsortien sowie aus der Stammsammlung des UFZ verfügbare Pilze sollen in diese Untersuchungen einbezogen werden. Selektierte Pilze/Konsortien werden danach in Vietnam in Pilot-Kompostierungsstudien eingesetzt. Die erhaltenen Komposte werden anschließend sowohl in Gewächshaus- als auch in Feldversuchen zur Bodendüngung verwendet und resultierende Effekte auf Bodeneigenschaften und Pflanzenwachstum untersucht.
Das Projekt "Model coupling and complex structures - Evaporation-driven transport and precipitation of salts in porous media" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt. Degradation of the soil productivity due to salt accumulation (salinization) is a major concern in arid, semi-arid and coastal regions. Soil salinization is an old issue but encouraged irrigation practices have been rapidly increasing its intensity and magnitude in the past few decades. Studies have shown that excess of the irrigated water contributes significantly to evaporation from the bare soil surface and therefore to the salinization. In some parts of the world soil salinity has grown so acute that the agricultural lands have been abandoned. Evaporation salinization is mainly influenced by interaction between the flow and transport processes in the atmosphere and the porous-medium. On the atmosphere side, wind velocity, air temperature and radiation have a strong impact on evaporation. Furthermore, turbulence causes air mixing, influences the vapor transport and creates a boundary layer at the soil-atmosphere interface which indeed influences evaporation. On the porous-medium side, dissolved salt is transported under the influence of viscous forces, capillary forces, gravitational forces and advective and diffusive fluxes. The water either directly evaporates from the water-filled pores or it is transported to air due to diffusive processes. Continuous evaporation promotes salt accumulation and precipitation resulting in soil salinization. In the scope of this work we attempt to develop a model concept capable of handling flow, transport and precipitation processes related to evaporative salinization of an unsaturated porous-medium.
Das Projekt "SALAD - Saline Landwirtschaft als Strategie zur Klimaanpassung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Betriebswirtschaftslehre und Wirtschaftspädagogik, Lehrstuhl für Ökologische Ökonomie durchgeführt. Der Klimawandel wirkt sich durch Meeresspiegelanstieg und Dürreperioden auf die Küstengebiete aus. Dadurch steigt der Salzgehalt in Böden an und beeinflusst die von einer wachsenden Weltbevölkerung überlastete Systeme zur Lebensmittelproduktion (Food System). Die fortschreitende Versalzung ist einer der Hauptgründe für die Bodendegradation in Europa und Nordafrika und übt zunehmend Druck auf die konventionelle Landwirtschaft aus. Ziel des inter- und transdisziplinären Projekts SALAD (Saline AgricuLture for ADaptation) ist es daher, die Widerstandsfähigkeit der Lebensmittelproduktion in (potentiell) salzhaltigen Gebieten im Mittelmeerraum und der Nordseeregionen zu verbessern, indem (1) die Entwicklung und nachhaltige Nutzung innovativer salztoleranter Kulturpflanzen unterstützt wird, (2) Methoden des an salzhaltige Bedingungen angepassten Pflanzenanbaus identifiziert und weiterentwickelt werden, (3) innovative Markteinführungstechniken und Instrumente zum Upscaling von Ernte- / Lebensmittelketten erforscht und erprobt werden und (4) Wissensaustausch und Transfer praktischer und anpassungsfähiger Lösungen voran getrieben werden. Der deutsche Beitrag zum Verbundprojekt trägt insbesondere zur Erreichung der Ziele 3 und 4 bei. Arbeitspakete 3 und 6 werden von UOL geleitet und koordiniert. Ziel ist es, ein Upscaling (Know-how und Fachwissen, höhere Organisationsebenen) sowie eine Diffusion der innovativen Praktiken zu fördern, indem Stakeholder einbezogen, Fallstudien und Projektergebnisse synthetisiert und effektive, kontextspezifische sowie übertragbare Lösungen und Governance-Optionen identifiziert werden. Zudem wird eine digitale Datenbank aufgebaut, die auch über das Projektkonsortium hinaus nachhaltig genutzt werden kann. Somit findet eine erste umfassende Kartierung internationaler Initiativen zur salinen Landwirtschaft, eine erste umfassende politische Analyse zur Versalzung sowie eine integrierte Analyse des Wissenstransfers in diesem Bereich statt.
Das Projekt "Teilprojekt INRES" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), Bereich Bodenwissenschaften, Allgemeine Bodenkunde und Bodenökologie durchgeführt. Im Mekong und Red River Delta (Vietnam) ist die Agrarproduktion zunehmend durch Salzwasserintrusion und damit verbundenen Landnutzungsänderungen bedroht. DeltAdapt untersucht Ursachen und Folgen dieser Landnutzungsänderungen unter sozial- und umweltwissenschaftlichen Gesichtspunkten. Die Bodenwissenschaften der Uni Bonn sind verantwortlich für die Koordination des gesamten Projekts. Wir untersuchen in unserem Teilprojekt, wie sich Bodeneigenschaften durch i) wechselnde Landnutzung (Reis, Reis-Garnelen-Mischsysteme, Aquakultur), ii) den zunehmenden Oberbodenverkauf durch arme Farmer, sowie durch iii) Maßnahmen zur Bodenregeneration mittels Kompostdüngung verändern. Für die Universität der UN und TerrAquat übernehmen wir die Analyse von Agrarchemikalien. Zum besseren Prozessverständnis werden Feldproben entlang von Salzwassergradienten und Chronosequenzen charakterisiert. Prozessraten werden in Mikrokosmen bestimmt, insbesondere zum Einfluss steigender Salinität auf die Dynamik von Nährstoffen, der organischen Bodensubstanz, und ausgewählter Agrochemikalien. Zum Einsatz kommen neben nasschemischen Verfahren moderne spektroskopische und synchrotonbasierte Analysetechniken. Zusammen mit sozialökologischen Erhebungen der anderen Projektpartner erwarten wir uns Hinweise darauf, welche Faktoren zu nicht-nachhaltigen Landnutzungsänderungen in den untersuchten Küstenregionen führen und wie sich die dortigen Agrarsysteme zukunftsfähiger gestalten lassen.