Das Projekt "Impact of Climate Change on the Quality of Urban and Coastal Waters - Diffuse Pollution (DiPol)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft V-9 durchgeführt. Alle Schadstoffe aus Fließgewässern gelangen letztendlich in die Meere, wo sie durch Strömungen weitertransportiert und u. U. an den Küsten abgelagert werden. Wasserverschmutzungen stellen demnach transnationale Herausforderungen dar. Gleiches gilt für die oftmals diffusen Quellen dieser Schadstoffe. Die Zunahme von Starkregenfällen führt zu einem verstärkten Einschwemmen von Stoffen in die Gewässer. Daraus ergeben sich ganz praktische Fragen, z. B. ob man in Zukunft noch in Flüssen und Seen baden kann oder ob sich ein guter ökologischer Gewässerzustand entwickeln kann, wie die Wasserrahmenrichtlinie ihn fordert. Das Projekt DiPol hatte zum Ziel, die Auswirkung der bekannten Klimafolgen auf die Belastung von küstennahen Regionen durch Schadstoffe, Nährstoffe und pathogene Bakterien zu untersuchen, in Relation zueinander zu stellen und Schemata zu erarbeiten, wie Gesetzmäßigkeiten auf andere Regionen zwischen Fluss und Meer übertragen werden können. Hierzu arbeiteten Wissenschaftler aus 5 Nordseeanrainerstaaten (Deutschland, Dänemark, Schweden, Norwegen und Holland) unter der Leitung der TU Hamburg-Harburg, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft, gemeinsam in multinationalen Arbeitsgruppen zusammen. Anhand von 4 Fallstudien, die unterschiedliche Orte der Fluss- und Küstenumgebung im Nordseeraum repräsentieren, wurden umfangreiche chemische und biologische Untersuchungen an den unterschiedlichen Gewässern durchgeführt, um auf der Grundlage der Untersuchungen ein Programm zur Voraussage der Entwicklung der Wasserqualität zu erstellen. Gymnasien aus Wilhelmsburg, Göteborg und Oslo haben an dem Projekt mit Schülerarbeitsgruppen aus dem Chemie- und Biologieunterricht aktiv teilgenommen und sich gegenseitig bei den Probenahmen unterstützt. Die regional betroffene Bevölkerung sowie Entscheidungsträger aus Umwelt- und Stadtplanungsbehörden wurden mit der Problematik diffuser Schadstoffquellen durch Information und aktive Einbindung in das Projekt vertraut gemacht, um potenzielle Maßnahmen mit zu entwickeln und zu tragen. Das Projekt DiPol leistete die folgenden Beiträge zum Erhalt und zur Verbesserung der Wasserqualität: - Untersuchung des Einflusses des Klimawandels auf die Wasserqualität - Simulation der entscheidenden Umweltfaktoren - Förderung der Kommunikation zwischen Politik und Gesellschaft - Information der Bürger über die Auswirkungen des Klimawandels. Mittels des Modells SIMACLIM, eines der im Projekt entwickelten Werkzeuge, können zukünftig komplexe ökologische Prozesse in besiedelten Fluss- und Küstengebieten beschrieben und simuliert werden. Das Model wurde in den verschiedenen Entwicklungsphasen u. a. von der Wasserbehörde Lübeck auf Praxistauglichkeit getestet. Das Projekt DiPol wurde Ende Juni 2012, nach insgesamt 3,5 jähriger Projektlaufzeit, erfolgreich abgeschlossen. Gegenwärtig erstellen die beteiligten Partner die Abschlussdokumentation und bereiten umfangreiche Veröffentlichungen der Projektergebnisse vor.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Stakeholder-Dialog" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Adelphi Research gemeinnützige GmbH durchgeführt. Das Projekt Deep Transformation Scenarios for Informing the Climate Policy Discourse' (DIPOL) will einen Dialogprozess zwischen Klimapolitik, Wirtschaft, zivilgesellschaftlichen Akteuren, Klimaökonomen und Szenarienentwicklern etablieren, um gesellschaftlich tragfähige Visionen für den Transformationsprozess zu einer emissionsneutralen Gesellschaft zu entwickeln. Transformationsszenarien kommen eine große Bedeutung für den gesellschaftlichen Diskurs über nationale und regionale Klimaschutzpläne zu, wie sie im Rahmen des Paris Klimaabkommens von allen Nationen gefordert werden. Die Projektergebnisse sollen einen direkten Beitrag zu verschiedenen klimapolitischen Fragen liefern, wie z.B. bzgl. des deutschen Klimaschutzplans 2050, der EU Decarbonization Pathways Initiative (EDPI) und der 2050 Pathways Plattform der Klimarahmenkonvention (UNFCCC), als auch zum sechsten Sachstandsbericht des IPCC beitragen.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung eines 3,5 Millionen Jahre langen Index der Dipolvariabilität im Indischen Ozean" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Der Indische Ozean Dipol (IOD) ist der bestimmende Modus der jährlichen Variabilität der Meeresoberflächentemperaturen (SST) im tropischen Indischen Ozean. Der IOD repräsentiert warme (positive) und kalte (negative) SST-Schwankungen zwischen dem westlichen und östlichen Teil des Indischen Ozeans. Vom IOD verursachte extreme Klimaereignisse (z.B: Dürren in Australien, Überschwemmungen in Ostafrika) werden, angetrieben durch die Zunahme von Treibhausgasen, voraussichtlich in Zukunft häufiger auftreten. Trotz potentiell tiefgreifender Auswirkungen auf die angrenzenden Regionen mit mehr als 2 Milliarden Einwohnern ist die die postulierte Sensitivität des IOD gegenüber CO2 Variationen unzureichend erforscht. Hier könnte die Erforschung der IOD-Variabilität während geologischer Zeitintervalle mit höheren CO2-Gehalten einen wichtigen Beitrag leisten. Bisher fehlen jedoch geeignete paläoklimatologische Datensätze aus der Kernregion des IOD im Indischen Ozean weitgehend.Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, IOD-Veränderungen während der letzten 3,5 Millionen Jahre mittels eines neuen IOD-Proxies zu entschlüsseln. Dieser Zeitraum war durch erhebliche Schwankungen im globalen CO2-Gehalt gekennzeichnet und umfasst die Spät-Pliozäne Warmphase, die als Analogon für den künftigen Klimawandel gilt. Im Zentrum dieses Projekts steht die Hypothese, dass IOD-bedingte Schwankungen der Oberflächenwinde die tiefe meridionale Umwälzungszirkulation im Indischen Ozean beeinflussen. Basierend auf rezenten Beobachtungsdaten verursacht die Schwächung (Verstärkung) des Ekman-Transports während positiver (negativer) IOD-Phasen eine geringere (verstärkte) Belüftung des Tiefwasserregimes und folglich ein Aufsteigen (Absinken) der Lysokline. Diese neuen hydrografischen Erkenntnisse eröffnen somit einen völlig neuen Weg für die Erforschung vergangener IOD-Veränderungen. Daher zielt dieses Projekt darauf ab, Änderungen der Tiefenwasserbelüftung im westlichen Indischen Ozean als Index für die IOD-Variabilität heranzuziehen. In diesem Projekt sollen daher speziell zwei Hypothesen getestet werden:1) Karbonatlösungsszyklen sind Indikatoren für Veränderungen der Tiefenwasserbelüftung im westlichen Indischen Ozean und repräsentieren ein Maß für die Intensität des IOD,2) Die Amplitude des IOD ist linear korreliert mit Änderungen des globalen CO2-Gehalts.Um die Variabilität der Tiefwasserventilation in hoher zeitlicher Auflösung zu entschlüsseln, wird der Sedimentkern ODP 709 aus dem westlichen äquatorialen Indischen Ozean, einer Schlüsselregion des IOD, untersucht. Dabei werden Daten aus zeitlich hochaufgelösten XRF-Messungen mit stabilen Isotopen und Mg/Ca-basierend Meeresoberflächentemperaturen anhand von benthischen und planktischen Foraminiferen kombiniert. Die Synthese der gesammelten Daten erlaubt die Entwicklung deines Vergleichsindex der IOD-Variabilität für die letzten 3,5 Millionen Jahre.
Das Projekt "Inverse zweidimensionale Modellierung des Transports in Kluftnetzwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Two dipole tracer experiments were performed in a fractured rock at the Grimsel Test Site in February/March 1993. In both experiments NaCl was used as a tracer. The extraction rate was twice the injection rate. In the second experiment injection and extraction were interchanged (Reverse-Experiment). Long tailing was characteristic of the breakthrough curves in both experiments. The tests were interpreted using a single facture allowing for diffusion into an immobile matrix. We were able to interpet the breakthrough curves for both experiments by one unique set of parameters, describing transport and baseflow. Uniqueness could only be achieved when using the information of both experiments. We conclude that performing a Reverse-Experiment is an indispensable tool for parameter identification in dipole tracer tests. A sensitivity analysis proved that not only matrix diffusion is responsible for the tailing in the breakthrough curves but also transversal dispersivity. Further, the typical exchange time between mobile and immobile media was too small to be attributed to matrix diffusion in the strict sense which will causetailing even at large spatial and temporal scales. Analysis of the covariance matrices showed that the parameters have small errors but high correlation. Methods and techniques used: Glaerkin-Finite-Elemente Method, Newton-Raphson, Levenberg-Marquardt, Preconditioned Conjugate Gradient Method, Maximum-Likelihood-Theorie, Confidence Ellipses.
Das Projekt "Untersuchung von Kreislaufstroemungen zur Untergrundsanierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Das Projekt war eine Fortsetzung des bis 31.01.91 gelaufenen Projektes PW90.096. In diesem wurde eine kombinierte CKW-Ausblastechnik zur Sanierung komplexer Kluftgrundwasserleiter entwickelt. Ziel der neuen Foerderung war die Beschreibung hydraulischer und pneumatischer Dipole zum Einsatz bei Sanierungen von CKW-kontaminierten Standorten. Hierbei sollten die Grenzen des Verfahrens aufgezeigt werden und der Einfluss von Di- oder Mehrpolstroemungen auf die Schadstoffmobilisierung untersucht werden; letzteres im Vergleich zu traditionellen hydraulischen Massnahmen. Mittels sogenannter Tracerversuche konnte die Effektivitaet von Dipolstroemungen hinreichend genau beschrieben werden. Da die Ausbreitung des Tracers zum einen durch hydrodynamische Dispersion und zum anderen durch Diffusionsvorgaenge in der Matrix bestimmt wird, kann ueber dessen Wiedererhalt eine Aussage ueber den hydraulisch nutzbaren Kluftanteil gemacht werden. Ergebnisse von Luftverpressungen (pneumatischer Austrag) zeigten, dass vorwiegend stationaere Luftkanaele im Grundwasserleiter gebildet werden. Dies laesst sich bei getakteter Betriebsweise umgehen. Durch einen 3-woechigen Pumpversuch konnte das dynamische Verhalten der Schadstoffkontamination beschrieben werden. Dipolstroemungen tragen zu einer Aktivierung von Schadstoffreserven in jenen Kluftbereichen bei, welche ohne Infiltration nicht intensiv durchspuelt werden. Grenzen des Verfahrens sind: 1) Moegliche hydraulische Trennung von Entnahme- und Eingabestelle. 2) Auftreten anderer nicht-konvektiver Prozesse, die den Stofftransport steuern. 3) Ausbildung eines stationaeren Zustandes (keine Aktivierung, entspricht Pumpversuch). 4) Allgemein-individueller Charakter eines Einzelfalles. Die Uebertragbarkeit bzw Standortunabhaengigkeit beim Stofftransport ist nicht gegeben.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Berechnung der Eingangsimpendanz von Herzschrittmachern und der durch einen externen Dipol am Herzschrittmachereingang erzeugten Störspannung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Forschungsgruppe Hochfrequenztechnik durchgeführt.
Das Projekt "Rekonstruktion von paläo-Meerwasser Eigenschaften im tropischen westlichen Indischen Ozean für die letzten 470000 Jahre anhand von Mg/Ca und stabilen Isotopen in planktischen Foraminiferen: Vergleich von atmosphärischen und ozeanographischen Einflüssen." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Der tropische westliche Indische Ozean wird von verschiedenen atmosphärischen und ozeanographischen Prozessen beeinflusst und nimmt eine Schlüsselstelle für paläoklimatologische Untersuchungen ein. Die jährlichen Klimaänderungen werden hauptsachlich durch den Indischen Monsun bestimmt, in dem sich die Passatwinde halbjährlich die Richtung ändern. Mehrjährige Schwankungen in der Walker Zirkulation werden vor allem von Dipol-Modus des Indischen Ozeans und El Niño - Südliche Oszillation bestimmt, die regelmäßig zu schweren Überschwemmungen oder extremen Dürren wie die Hungersnot in 2011 in Ost-Afrika führen. Ozeanographisch gesehen sind die Wassermassen im Arbeitsgebiet ursprünglich aus dem indonesischen Archipel, subantarktischem Wasser, das südlich des Äquators aufgetrieben wird und hoch-salinem Wasser aus dem Roten Meer. Außerdem ist der tropische westliche Indische Ozean die Hauptquelle der Wassermassen des Agulhas Current Systems. Daher hat der tropische westliche Indische Ozean das Potenzial, unser Wissen über Änderungen dieser Klimafaktoren in der Vergangenheit und vielleicht sogar für die Zukunft zu verbessern. Leider standen bisher keine längeren Sedimentkerne zur Verfügung, die mehrere glazial-interglaziale Zyklen abdecken. GeoB12613-1 wurde östlich von der Insel Pemba vor der Küste von Tansania während der FS Meteor Reise M75/2 genommen und stellt einen gut erhaltenen Kern aus dem offenen Ozean dar, der die letzten fünf glazial-interglazial Zyklen abdeckt. Das Forschungsziel dieses Antrags anhand von Mg/Ca und stabile Isotopen in unterschiedlichen Arten von planktische Foraminiferen ist die Hypothesen zu prüfen, dass Änderungen in den Meerwassertemperaturen und relative Salzgehalte im tropischen westlichen Indischen Ozean entkoppelt waren auf orbitalen Zeitskalen über den letzten fünf glazial-interglazial Zyklen; dass die Schwankungen auf Zeitskalen von mehreren Jahrtausenden in der Stratifizierung der Wassersäule an beiden Seiten des Indischen Ozeans einschließlich des Ost-West Gradienten durch Änderungen in der Walker Zirkulation des Indischen Ozeans gesteuert wurden; und dass die Zufuhr von Salz an Agulhas Current System hauptsächlich vom Red Sea Outflow Water bestimmt wurde.
Das Projekt "SO 257 - WACHEIO: Rekonstruktion der Westaustralischen Klimageschichte aus Sedimentarchiven des östlichen indischen Ozeans" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Institut für Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Marine Mikropaläontologie durchgeführt. Durch die Analyse einer Suite von Sedimentkernen als hochauflösende Klimaarchive entlang des westaustralischen Kontinentalrandes zwischen 15° und 32° südlicher Breite und Entwicklung einer hochauflösenden Chronologie auf der Basis von radiometrischen (14C) Datierungen und stabiler Isotopen sollen Beiträge zu drei fundamentalen Fragen der tropischen Klima-Entwicklung im australasiatischen Raum geleistet werden: (1) der Hypothese einer Süd-Verschiebung der Westwindzone und des Südrandes des tropischen Monsungürtels aufgrund südhemisphärischer Erwärmung; (2) der Hypothese einer abgeschwächten tropischen Konvektion und Walker-Zirkulation während der globalen Erwärmung und deren Konsequenzen für die Vorhersage der Niederschlagsentwicklung in den Tropen und Subtropen bei fortschreitender globaler Erwärmung, (3) dem Einfluss von tropischer/südhemisphärischer Erwärmung auf die Klimaphänomene des 'Indischen Ozean-Dipols' und der 'Southern Annual Mode' entlang der Westküste Australiens. Um diese Ziele zu erreichen sollen Verschiebungen in den Klimagürteln entlang der westaustralischen Küste während verschiedener Erwärmungsphasen der Südhemisphäre in den letzten 135 000 Jahren untersucht werden. (1) Gewinn von Sedimentkernen, Wasserproben und seismischer Daten entlang küstennormaler Transekte vor Westaustralien (2) Datierung der Kerne mit Isotopenstratigraphie und AMS14C Datierungen (3) Hochauflösende Analyse der Änderungen in Meeresoberflächentemperatur, Salinität und Sedimenteintrag über den letzten Glazialzyklus zur Rekonstruktion der Evolution des Australischen Monsuns und der südhemisphärischen Klimageschichte
Das Projekt "On-line faseroptische Temperaturmessungen während eines Langzeit-Dipol-Zirkulationsexperiments" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ), Sektion 5.2 Geothermie durchgeführt. Aquifer properties can be evaluated by monitoring artificially stimulated fluid movements between wells, if the fluid is heated. Changes in the temperature profile recordes in observation wells indicate the flow path of the heated fluid, which in effect acts as a tracer. A fluid-flow experiment in the Cretaceous Dakota Formation at the Hodgeman County site, west-central Kansas, demonstrated the advantage of using the distributed optical-fiber temperature sensing method for monitoring transient temperature conditions in this hydrological application. The fluid flow in the aquifer was increased by producing water from a pumping well and injecting heated water in an injection well 13 m (43 ft) distant from the pumping well. The time-temperature series data obtained and compared with results from previous pumping tests point to interwell heterogeneity of the aquifer and to a zone in the sandstone aquifer of high hydraulic conductivity. However, the experiment would have allowed further clarification of aquifer heterogeneity and thermal properties if at least one observation well had been present between the injection and production wells.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Analyse der sozio-ökonomischen Auswirkungen des Transformationsprozesses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWI - Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung e.V. durchgeführt. Das Projekt will einen Dialogprozess zwischen Klimapolitik, Wirtschaft und zivilgesellschaftlichen Akteuren, Klimaökonomen und Szenarienentwicklern etablieren, um gesellschaftlich tragfähige Visionen für den Transformationsprozess zu einer emissionsneutralen Gesellschaft zu entwickeln, die mit dem Langfristziel des Paris Abkommens vereinbar sind.
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