The upper troposphere (UT), a severely under-researched part of the atmosphere, has profound impacts on global climate, air quality, major atmospheric oxidants, and the protective ozone layer. Key to its influence on the Earth system are reactive nitrogen compounds (collectively NOy). Models, since their inception, have grossly misrepresented observations of UT NOy, hindering application of these models to accurately estimate the impact of humans on climate, the ozone layer, and air quality. The reasons proposed for discrepancies between models and observations are unsatisfactory, as past studies have been hampered by observations that are limited in space and time. Only now are there unprecedented global, high-resolution measurements of the UT from instruments on aircraft and satellites that can be combined with detailed and advanced modelling tools to at last tackle this issue on a global scale. The ground-breaking UpTrop work programme will innovatively combine observations from the recently launched ESA Sentinel-5P mission and a long record of aircraft campaigns (most crucially the 2016-2018 NASA ATom campaign) to create the first truly global dataset of UT NOy abundance, interpreted with the state-of-the-art GEOS-Chem model. This pioneering multiplatform approach, the bedrock of my previous highly cited work, will deliver game-changing objectives: (i) novel insights into the processes controlling UT NOy, (ii) an unequivocal account of the role of the upper troposphere in altering climate and the chemical composition of the atmosphere, and (iii) interpretation of the disruptive impact of improved understanding of UT NOy on widespread application of satellite observations to constrain global air quality. UpTrop is ambitious, with bold objectives that will conceptually change fundamental understanding of UT NOy and address a challenge that has plagued atmospheric chemists for decades. A cascade of new avenues of cross-disciplinary research is inevitable.
COMFORT will close knowledge gaps for key ocean tipping elements under anthropogenic physical and chemical climate forcing through an interdisciplinary research approach. It will provide added value to decision and policy makers in terms of science based safe marine operating spaces, refined climate mitigation targets, and feasible long-term mitigation pathways. We will determine the consequences of passing tipping points in physical tipping elements for the marine carbon, oxygen, and nutrient cycles, as well as tipping points in biogeochemical tipping elements. The respective impact on marine ecosystems will be determined. Projections of the Earth system and impact studies have so far been carried out sequentially in a chain from scenarios to projections to off-line impact studies. This sequential workflow has hampered a quick response of the impact community back to revised scenarios and projections for tackling climate mitigation. COMFORT breaks new ground by bringing together experts from Earth system science, oceanography, fisheries science and ecology in a single integrated project who will work in parallel with a consistent set of analysis tools, scenarios, and interoperable models. The strength of COMFORT lies in the system-focused interdisciplinary approach as opposed to existing studies at the level of individual subsystems. The approach will be pursued with a firm link to stakeholders. COMFORT results will contribute to all four expected impacts for this call.
CyanoAlert will be a global service for the environmental authorities and commercial sector, concerned by health risks and quality of water resources. The proposed project will deliver a fully automated application for assessing toxin producing cyanobacteria blooms in water resources globally, using ground-breaking Copernicus Earth Observation technology. The service foresees a dual dissemination system that provides user-specific information for monitoring and reporting purposes to customers, and a free and open information service for the public based on mobile telecommunication. South African and European SMEs will partner with users in the environmental authority and commercial sector, in order to establish a sustainable supply chain, based on a sound business model, to bring this innovative service to market.
Die einstmals im Albbereich landschaftspraegenden Wacholderheiden sind bis auf kleine, inzwischen meist unter Naturschutz gestellte Restbestaende verschwunden. Die haeufig kleinflaechigen und voneinander isolierten Restbestaende wiederum sind oftmals in ihrer charakteristischen Erscheinungsform durch zwischenzeitlich eingetretene Dominanz einzelner Arten gefaehrdet, was nicht zuletzt darauf zurueckzufuehren ist, dass die Heiden auch wegen ihrer isolierten Lage nicht mehr ihrer Entstehungsursache gemaess 'genutzt' werden (extensiv, ungeregelte Weidenutzung vorwiegend mit Schafen). Andererseits sind grosse Teile der ehemaligen Heiden in bestimmten Regionen in Obstwiesen, am Albtrauf vielfach speziell in Steinobstwiesen umgewandelt worden, auf denen sich einseitige, futterwertarme, ueberduengte Schattenpflanzenbestaende entwickelt haben. Vor diesem Hintergrund sollen in einem ausgedehnte Bereiche einer ganzen Landgemeinde erfassenden Areal in einem Modellversuch Methoden erkundet werden, mit deren Hilfe 1.) die auf Restwacholderheiden eingetretene und die Bestandsvielfalt gefaehrdende Dominanz der futterwertlosen Art Brachypodium pinnatum (Fiederzwenke) auf oekologisch vertraegliche Weise zu beseitigen ist und 2.) die Vernetzung der Restheiden durch Umwandlung der Pflanzenbestaende der eutrophierten Steinobstwiesen wiederhergestellt werden kann. Bei der Umwandlung der Pflanzenbestaende der ehemaligen Obstwiesenflaechen, die als Bruecken fuer wandernde Schafherden zwischen den verstreuten Heideflaechen dienen sollen (Vernetzung), geht es darum, einerseits durch Verbesserung der Futtergrundlage fuer deren Beweidbarkeit zu sorgen, andererseits sodann durch flaechenmaessige Vergroesserung der Futterbasis insgesamt die Wirtschaftlichkeit der vegetationserhaltenden Beweidung der Restheiden zu erhoehen, um die regelmaessige bestandserhaltende Beweidung der Heide.
In der Lahn-Dill-Region, wie in anderen peripheren Regionen Deutschlands, liegen Teile der Ackerflaeche bereits brach, weil zu derzeitigen Marktbedingungen keine lohnende Pflanzenproduktion moeglich ist. Ziel unserer Untersuchungen ist die Entwicklung speziell angepasster Oelpflanzen, deren Oel fuer industrielle Verwendungen genutzt werden kann. Im einzelnen werden die Kulturarten Winterraps (Brassica napus), Oellein (Linum usitatissimum) und Leindotter (Camelina sativa) an verschiedenen Standorten in der Region mit unterschiedlichen Duengungsintensitaeten geprueft.
Alternativen zur Stillegung von Flaechen durch Anbau von Industriepflanzen oder Gruenbrache zur Landschaftsgestaltung.
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| Wissenschaft | 7 |
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| Förderprogramm | 13 |
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