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Gedeihen und Limitierung der Schwamm-Fauna des ehemaligen Eisschelfs Larsen A-B und angrenzender Gebiete westlich der Antarktischen Halbinsel

Das Projekt "Gedeihen und Limitierung der Schwamm-Fauna des ehemaligen Eisschelfs Larsen A-B und angrenzender Gebiete westlich der Antarktischen Halbinsel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senckenbergische Naturforschende Gesellschaft - Forschungsinstitut und Naturmuseum Senckenberg, Abteilung Marine Zoologie durchgeführt. Regional warming observed at the Antarctic Peninsula since the 1950ies caused a collapse of the Larsen AB ice-shelves in 1995, respectively 2002. The ecological impact of these events is studied by multidisciplinary scientific teams on several Antarctic expeditions (2007, 2011 and 2013) to track and monitor the ongoing oceanographic and ecological dynamic changes. Sponges play a key role in the bentho-pelagic coupling and as hosts for other organisms. The here proposed research project is designed to analyze the impact of climate change on the diversity of Porifera within the Antarctic shelf communities and their response to the disintegration of permanent ice-shelves. Detailed faunistic comparisons will be done between the sponge faunas from the repeated stations of the tree expeditions and between the Larsen ACB area and reference stations. Assumed speciation processes and colonization of the Larsen shelves by pioneer and deep-sea sponge taxa will be tested by comparative morphological and molecular methods as well as parallel investigations of the sponge infauna. Ecological successions are detected by systematic and quantitative evaluation of ROV transsects, and we further target the reconstruction of sponge biomasses and silica content in the Antarctic 'sponge gardens'. This project will bring important hints to future ecological developments due to ongoing disintegration of the Antarctic ice-shelves.

Velocities, elevation changes and mass budgets of Antarctic Peninsula glaciers

Das Projekt "Velocities, elevation changes and mass budgets of Antarctic Peninsula glaciers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Geographie durchgeführt. Climate conditions along the Antarctic Peninsula have considerably changed in the last 50 years. The glaciers on the Western Antarctic Peninsula (WAP) have already shown reactions of change by speedup and surface lowering. The disintegration of the Larsen-A and B Ice Shelves, the ice shelves in the Larsen Inlet, Prinz-Gustav-Channel and Wordie Ice Shelf have led to a surge-type behaviour of tributary glaciers to which much of the current contribution of Antarctic Peninsula ice to sea level rise is attributed. However, quantifications of mass loss from the peninsula using different observations and methods are still ambiguous. We propose to improve the quantifications of mass loss in the area of the former Northern Larsen-A embayment as well as for Western Antarctic Peninsula glaciers including tributaries to former Wordie Ice Shelf. In order to achieve those goals we analyse time series of SAR satellite data from the ESA archive to determine glacier velocity changes for these regions over the last 20 years. We use data from the new national mission TerraSAR-X and TanDEM-X to generate ice velocity fields, to determine surface elevation changes and to map the grounding line of tidewater glaciers. We will back our products with ground truth measurements from two field campaigns and laser altimetry from collaborating partners. In an integrated analysis we link those data sets to achieve a better glaciological understanding of underlying processes. We apply a novel approach to quantify volume changes and to derive ice thickness maps for selected areas using a mass conserving approach that leverages on the various remote sensing data sets generated.

Dynamik benthischer Ökosystemfunktionen in Abhängigkeit des Schelfeis-Zerfalls im westlichen Weddellmeer

Das Projekt "Dynamik benthischer Ökosystemfunktionen in Abhängigkeit des Schelfeis-Zerfalls im westlichen Weddellmeer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Department: Maritime Systeme durchgeführt. The Larsen ice shelves east of the Antarctic Peninsula have been retreating rapidly, thus subjecting the mane ecosystem of the western Weddell Sea (Larsen areas A and B) to dramatic changes in environmental conditions: open water allows for higher primary production, higher export of organic matter to the seafloor, and as a consequence, the seabed has been recolonized at many sites by rich benthic communities. These differ from the impoverished assemblages found in oligotrophic conditions under the ice shelves, which raises the question, how the pronounced changes in benthic food supply and community composition may have influenced benthic ecosystem functioning (BEF)? Important BEF components are the degradation of organic matter and the associated remineralisation of carbon and inorganic nutrients. Little is known about this issue in Polar Regions, and even less how these benthic processes have and will change in response to the continuing retreat of Antarctic ice shelves. This project therefore aims to (1) give a first quantification and (2) determine changes of benthic boundary fluxes on the Larsen shelf after loss of ice shelves (A and B) related to changes in organic matter on the seabed and community composition and (3) evaluate future changes of benthic boundary fluxes on the entire Larsen shelf (A, B, and C) using an experimental approach. As part of the 'Larsen Shelf Study of the Ocean' (LASSO), the outcome of this project will lead to a conceptual model describing the effects of ice shelf retreat on the benthic ecosystems in the Larsen region.

Minimierung des Schlammanfalles auf Klaeranlagen durch Desintegration - Bestandsaufnahme auf grosstechnischen Anlagen

Das Projekt "Minimierung des Schlammanfalles auf Klaeranlagen durch Desintegration - Bestandsaufnahme auf grosstechnischen Anlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität der Bundeswehr München, Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen, Institut für Wasserwesen, Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Verwertung bzw. Beseitigung von Klaerschlamm ist oft zentrales Problem des Klaerwerksbetriebes. Durch Zellaufschluss soll die Bakterienmasse verringert werden. Es wird einerseits eine Verringerung der zu entsorgenden Trockenmasse, andererseits die Freisetzung von abbaubarem Substrat (z.B. fuer die BIO-P- und N-Elimination) erwartet. Durch Analyse der Prozessdaten grosstechnischer Anlagen die mit Desintegrationsanlagen auf Ultraschallbasis aufgeruestet worden sind soll ein erster Ueberblick ueber praktische Ergebnisse gewonnen werden. In einem zweiten Abschnitt sollen die Stoffstroeme vor und nach der US-Desintegration analysiert und daraus stoffliche Veraenderungen festgestellt werden.

Forschung 'Biokunststoffe' - Untersuchungen zur anaeroben Vorbehandlung von Biokunststoffen

Das Projekt "Forschung 'Biokunststoffe' - Untersuchungen zur anaeroben Vorbehandlung von Biokunststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Bau und Umwelt, Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten, Professur für Abfall- und Kreislaufwirtschaft durchgeführt. Für die anaerobe Verwertung von Biokunststoffen ist deren Auflösung notwendig, um verfahrenstechnische Störungen zu vermeiden. Dies beinhaltet auch, dass die Desintegration bereits zu Beginn der Verwertung möglichst in großem Umfang stattfindet. Eine Desintegration innerhalb der entsprechenden Verweilzeit einer Vergärungsanlage ist nicht ausreichend. Aufgrund der unzureichenden Desintegration können Biokunststoffe vor allem in Nassvergärungsanlagen verfahrenstechnische Störungen hervorrufen. So können beispielsweise schon bei der Vorbehandlung (Zerkleinerung, Anmaischen) oder bei der Einbringung (Förderung, Dosierung) des Materials in den Fermenter Probleme entstehen. Besonders längere Folien und Tüten können sich um Aggregate wickeln und dadurch Stillstands- und Ausfallzeiten aufgrund der aufwendigen Beseitigung hervorrufen. Aber auch im Fermenter kann es zu Störungen der Rührwerke oder der Förderaggregate in die nachfolgenden Fermentern bzw. Gärrestbehältern kommen. Das Ziel der Untersuchungen ist es verschiedene Möglichkeiten der anaeroben Behandlung von Biokunststoffen zu untersuchen, um deren Desintegration vor der Vergärung zu verbessern. Dazu sollen verschiedene physikalische und chemische Behandlungsmethoden untersucht und auf ihre Eignung zur Desintegration hin untersucht werden. Nachfolgend sind Beispiele der untersuchten Biokunststoffe dargestellt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass eine anaerobe Verwertung desintegrierter Biokunststoffe möglich ist. Detailliertere Ergebnisse werden im Laufe des Jahres 2015 veröffentlicht.

Optimierung der konventionellen Schlammstabilisierung durch Desintegration des Rohschlammes

Das Projekt "Optimierung der konventionellen Schlammstabilisierung durch Desintegration des Rohschlammes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Wasserversorgung und Grundwasserschutz, Abwassertechnik, Abfalltechnik, Fachgebiet Industrielle Stoffkreisläufe, Umwelt- und Raumplanung durchgeführt. Aufgrund neuer gesetzlicher Forderungen (Rahmen AbwVwV und EG-Richtlinie), die eine weitergehende Naehrstoffelimination notwendig machen, wird mit einer Erweiterung der Abwasserbehandlungsanlagen und einem steigenden Klaerschlammanfall zu rechnen sein. Es gilt neue Verfahren zu entwickeln, um die anfallende Schlammenge noch weiter zu reduzieren. Dies kann durch eine Zerkleinerung der Schlammpartikel vor dem verfahrenstechnischen Schritt der Stabilisierung derart vorgenommen werden, dass eine Desintegration intrazellulaerer Produkte erreicht wird.Hierzu erstellt das Instiut WAR eine Versuchsanlage im halbtechnischen Massstab mit physikalischer Desintegration, anhand derer die Auswirkungen des mechanischen Zellaufschlusses auf die zu erwartende Zunahme der Faulgasproduktion bei der anaeroben Stabilisation sowie die Wirkung der Rohschlammvorbehandlung auf die Entwaesserbakeit durch mechanische Verfahren untersucht wird. Es soll geprueft werden, ob ein wirtschaftlicher Einsatz der Desintegration von Rohschlamm im praktischen Betrieb von kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen mit anaerob-mesophiler Stabilisation moeglich ist.

Mesoscale Ocean Radar Signature Experiments (MORSE)

Das Projekt "Mesoscale Ocean Radar Signature Experiments (MORSE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. MORSE was a joint European project, carried out by six partner institutions in France, Great Britain, and Germany. It was financially supported by the Commission of the European Community as a part of the Marine Science and Technology (MAST) program under contract no. MAS3-CT95-0027. The objective of the project was to gain an understanding of the physical processes involved in radar signatures of internal waves using laboratory tank, airborne radar, and satellite imagery. To achieve the ultimate goal, independent numerical models are needed which are capable of predicting radar backscattering for all radar bands, extracting ocean surface characteristics at high spatial resolution, predicting internal wave fields in time and space, and inverting radar signatures into geophysical parameters. Existing models were not sufficiently reliable to produce quantitative results in order to retrieve the three-dimensional structure of the ocean's hydrodynamic processes. Progress in the understanding and mathematical description of different processes and increasing capacity of modern computers opens doors towards much more detailed, comprehensive models. The activities of the Satellite Oceanography group of the University of Hamburg within the framework of MORSE focused on theoretical considerations regarding the hydrodynamic modulation of ocean waves by spatially varying current fields over internal waves and the radar imaging of the resulting roughness variations. This research was based on our advanced radar imaging model which describes the modulation of the complete two-dimensional ocean wave spectrum according to wave-current interaction theory and the backscattered radar signal by a composite surface model. In addition, the Satellite Oceanography group has wide experience regarding the analysis of radar signatures of internal waves. A large number of ERS-1 / ERS-2 SAR images of internal waves in the Strait of Gibraltar and in the Strait of Messina was analyzed. Furthermore, numerical hydrodynamical models were developed, which are capable of describing the generation and propagation of internal tides and their disintegration into internal solitary waves. The MORSE project has provided an opportunity to exploit and extend the knowledge obtained in previous remote sensing projects and to calibrate and validate the corresponding numerical models.

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