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Land-Use Change Modelling in the Upper Blue Nile Basin

Land-use and land-cover changes are driving unprecedented changes in ecosystems and environmental processes at different scales. This study was aimed at identifying the potential land-use drivers in the Jedeb catchment of the Abbay basin by combining statistical analysis, field investigation and remote sensing. To do so, a land-use change model was calibrated and evaluated using the SITE (SImulation of Terrestrial Environment) modelling framework. SITE is cellular automata based multi-criteria decision analysis framework for simulating land-use conversion based on socio-economic and environmental factors. Past land-use trajectories (1986Ń2009) were evaluated using a reference Landsat-derived map (agreement of 84%). Results show that major land-use change drivers in the study area were population, slope, livestock and distances from various infrastructures (roads, markets and water). It was also found that farmers seem to increasingly prefer plantations of trees such as Eucalyptus by replacing croplands perhaps mainly due to declining crop yield, soil fertility and climate variability. Potential future trajectory of land-use change was also predicted under a business-as-usual scenario (2009Ń2025). Results show that agricultural land will continue to expand from 69.5% in 2009 to 77.5% in 2025 in the catchment albeit at a declining rate when compared with the period from 1986 to 2009. Plantation forest will also increase at a much higher rate, mainly at the expense of natural vegetation, agricultural land and grasslands. This study provides critical information to land-use planners and policy makers for a more effective and proactive management in this highland catchment. Quelle: http://www.mdpi.com

Informationen zur chemischen Verbindung: Blätteröl aus Eukalyptus der Art Eucalyptus spp.

Die verlinkte Webseite enthält Informationen der Website chemikalieninfo.de des Umweltbundesamtes zur chemischen Verbindung Blätteröl aus Eukalyptus der Art Eucalyptus spp.. Stoffart: Stoffklasse.

Einfluss der Landnutzung auf den Wasser- und Stoffhaushalt von drei kleinen Einzugsgebieten in der IX. Region Chiles

Das Projekt "Einfluss der Landnutzung auf den Wasser- und Stoffhaushalt von drei kleinen Einzugsgebieten in der IX. Region Chiles" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Agrikulturchemisches Institut durchgeführt. Die Auswirkungen unterschiedlicher Landbewirtschaftung auf Gebietswasserhaushalt und Wasserqualität in der IX. Region Chiles sind bisher weitgehend unerforscht und bleiben deshalb bei der wasserwirtschaftlichen Planung unberücksichtigt. Im Rahmen eines DAAD Jahresstipendiums baut der Mitantragsteller deshalb in Zusammenarbeit mit Hochschullehrern der Universidad de la Frontera (Temuco, Chile) ein Monitoringprogramm in drei kleinen Wassereinzugsgebieten auf (land- und forstwirtschaftliche Nutzung, Naturwald), welches Erkenntnisse über das Abflussverhalten unter den gegebenen Klimabedingungen liefern soll. Hauptziel des Vorhabens ist die Klärung, ob die intensive forstliche Bewirtschaftung mit Eucalyptus globulus und Pinus radiata zu einer Verminderung des Trockenwetterabflusses führt. Weitere Aspekte der Untersuchung sind die kontinuierliche Erfassung von Gewässergüteparametern sowie das Abflussverhalten dreier Vorfluter bei Starkregenereignissen. Das Vorhaben knüpft an die Zusammenarbeit im Rahmen des abgeschlossenen EU-Projektes 'Influence of Land Use on Sustainability' an und soll Basisdaten für die wasserwirtschaftliche Planung (manejo de cuencas) liefern. Die Zusammmenarbeit mit lokalen Professoren und Studenten soll die langfristige sachgerechte Nutzung der Messstationen gewährleisten.

Holz ohne Rinde ernten - Nährstoffentzug minimieren

Das Projekt "Holz ohne Rinde ernten - Nährstoffentzug minimieren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. durchgeführt. Forscher testen entrindende Harvesterfällköpfe unter hiesigen Waldbedingungen. Die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) und das Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik (KWF) e.V. wollen kombinierte Fäll- und Entrindungsköpfe, die für die Plantagenwirtschaft mit Eucalyptus entwickelt wurden, unter mitteleuropäischen Waldverhältnissen testen und gegebenenfalls modifizieren. Würde die nährstoffreiche Rinde direkt am Ernteort im Wald verbleiben, hätte dies große Vorteile für den Wald. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft über seinen Projektträger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), gefördert. Auf geringer nährstoffversorgten Standorten kann die Stammholznutzung mit Rinde langfristig die Bodenfruchtbarkeit beeinträchtigen, dies limitiert die nachhaltig erntebaren Mengen. Eine Lösung wäre es, die Stämme gleich nach dem Fällen auf oder neben der Rückegasse zu entrinden. Auf diese Art würde man die Nährstoffe in natürlicher Form im Wald belassen. Daneben birgt diese Vorgehensweise weitere mögliche Vorteile: - Das Transportvolumen ließe sich verringern - Der Entrindungsprozess im Werk könnte entfallen - Aus Energieholzsortimenten könnten rindenfreie Premium-Holzbrennstoffe erzeugt werden, die bei der Verbrennung einen deutlich geringeren Aschenanteil haben und weniger Feinstaub freisetzen. - Forstschutzaspekte. Auf südafrikanischen und brasilianischen Plantagen haben sich Harvesterköpfe, die sowohl entasten als auch entrinden können, bereits bewährt. Im Vorhaben wollen die Forscher diese Technik unter mitteleuropäischen Verhältnissen erproben und gegebenenfalls anpassen. Die Versuche finden in Bayern und Niedersachsen mit verschiedenen Baumarten und Sortimenten statt. Dabei analysieren die Forscher neben den technischen auch die ökologischen und betriebswirtschaftlichen Aspekte. Unter anderem wird die HSWT Nährstoffbilanzen auf den Untersuchungsflächen erstellen. Über die Beteiligung von Partnern aus der Wirtschaft, darunter Sägewerke, Industrieholzabnehmer und Scheitholzproduzenten, soll der Ansatz mit einer größtmöglichen Praxisnähe entwickelt werden. Momentan verwerten Sägewerke die anfallende Rinde - allerdings mit relativ geringer Wertschöpfung - als Rindenmulch oder Brennstoff. Diese Nutzung könnte künftig zu Gunsten eines besseren Nährstoffkreislaufes geringer ausfallen. Ein Problem bei der Nutzung von entrindetem Holz gibt es bei längerer Lagerung im Wald, weil es dann zu Verfärbungen kommt. Dies könnte Einfluss auf die Vermarkt- und Verarbeitbarkeit haben. Bis zum Projektabschluss im August 2017 wird sich herausstellen, ob und zu welchem Grad diese Nachteile tatsächlich zutreffen und in welcher Relation sie zu den Vorteilen stehen. Informationen zum Projekt stehen auf http://www.fnr.de im Menü Projekte & Förderung unter den Förderkennzeichen 22013213 und 22012214 bereit.

Teilvorhaben: Chemische Analyse, Fraktionierung und Aufreinigung der Biomasse.

Das Projekt "Teilvorhaben: Chemische Analyse, Fraktionierung und Aufreinigung der Biomasse." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-2: Pflanzenwissenschaften durchgeführt. Das GreenMol-Projekt widmet sich der Entwicklung von Baustein-, Zwischen- und Endmolekülen aus Lignocellulose, um die vollständige Verwertung von agrarwirtschaftlichen Rückständen zu fördern. Zielmoleküle sind Levulinsäure aus Cellulose, Xylosefettsäureester aus Hemicellulose und ein molekularer Nanosupport zur kontrollierten Freisetzung von bioaktiven Molekülen aus Lignin. Diese Moleküle sollten ein hohes Wertpotential besitzen, das chemo-katalytisch, enzymatisch und physikochemisch erhalten wird. Das Projekt wird durchgeführt, um die drei Lignocellulosefraktionen (Cellulose, Hemicellulose und Lignin) daraufhin zu untersuchen biogene Chemikalien mit hohem Innovationspotenzial zu synthetisieren. Ein F&E-Konsortium bestehend aus hochrangigen Experten wurde mit Institutionen aus Brasilien (Brazilian Agricultural Research Corporation - Nationales Forschungszentrum für Agroenergie und Nationales Forschungszentrum für Umwelt), Deutschland (Institut für Bio- und Geowissenschaften - Pflanzenwissenschaften, Forschungszentrum Jülich), Uruguay (Fakultät für Chemie / University of La Republica) und Polen (Technische Universität Krakau) aufgebaut. Zu verwendende Rohstoffe sind landwirtschaftliche Rückstände wie Rüben- und Zuckerrohrbagasse und Holzmaterialien aus Eukalyptus aus der Papier- und Zellstoffindustrie.

RuralFutures - Strategien für multifunktionelle, biodiverse und nachhaltig produktive Landschaften in forst- und landwirtschaftlich überprägten Grasländern in Uruguay

Das Projekt "RuralFutures - Strategien für multifunktionelle, biodiverse und nachhaltig produktive Landschaften in forst- und landwirtschaftlich überprägten Grasländern in Uruguay" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Integratives Forschungsinstitut für Lebenswissenschaften (IRI) THESys durchgeführt. Die nativen Grassländer Südamerikas erfahren gerade dynamische Änderungen der Landnutzung. Transnationale Forstindustrie und lokale Forstwirtschaft nutzen fast ausschließlich nicht-heimische Eucalyptus und Pinus Arten für Aufforstungen, deren Ökosystemeffekte kontrovers diskutiert werden und kaum erforscht sind. Das Projekt wendet das Konzept der 'Multifunktionalen Produktiven Landschaften' auf die durch Forst- und Landwirtschaft stark veränderten Grassländer Uruguays an und entwickelt Schritte in Richtung nachhaltiger Landschaften unter Einbezug der Förderung von Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen. Das Projekt trägt zur Lösung folgender Schlüsselfragen bei: 1) Welche Auswirkungen haben Landnutzungsänderungen auf die lokale Biodiversität und die Struktur von Lebensgemeinschaften in verschiedenen Landnutzungstypen und deren Ökosystemdienstleistungen entlang eines Klimagradienten? 2) Wie modifiziert das Beweidungsmanagement die Folgen der Landnutzungsänderung? 3) Welches Potential haben heimische Baumarten für Aufforstungen? Das Projekt implementiert ein dauerhaftes und partizipatives Monitoring- und multifunktionales Evaluierungssystem für Aufforstungsfolgen basierend auf dem Prinzip der Bürgerwissenschaften. Wir analysieren Bioindikatoren auf Daueruntersuchungsflächen und Transekten von Aufforstungsflächen zur Umgebung. Basierend auf einer Impaktanalyse werden Optimierungsstrategien für eine Biodiversität fördernde und maximal nachhaltige Aufforstung als ein wichtiges Element der multifunktionalen produktiven Landschaft entwickelt. Das nachhaltige Monitoringsystem ermöglicht die Evaluierung von Management- und Renaturierungsstrategien und die Untersuchung von Aufforstungsfolgen jenseits der sonst üblichen Kurzzeitstudien. Die Projektergebnisse beleuchten Mechanismen und kritische Umschlagpunkte bei dynamischen Landnutzungsänderungen in Zeiten des Klimawandels.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Forstgenetik durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes TREEFORJOULES ist es, die wichtigsten Faktoren zu identifizieren, die den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Zellwände zugrunde liegen, die eine Schlüsselrolle bei der Schwierigkeit spielen, diesen nachhaltig produzierten Rohstoff als Quelle für die effiziente Erzeugung von Biokraftstoffen der zweiten Generation zu nutzen. Dieses Wissen ist für künftige Assoziationsstudien und Marker-unterstützte Züchtung von Elite-Bäume zur Verbesserung der Verarbeitung von Lignozellulose unverzichtbar. Damit wird gleichzeitig ein Beitrag zur Erreichung der Ziel der KBBE-Ausschreibung für eine Sicherung der nachhaltige Energieversorgung geleistet. Der Arbeitsplan besteht aus 4 Arbeitspaketen, aus denen 29 deliverables erarbeitet und 16 milestones erreicht werden sollen. Das vTI ist an Erarbeitung von 9 deliverables und an Erreichung von 10 milestones beteiligt. Im WP1 sollen Kandidatengene als mögliche Regulatoren für die Holzbildung identifiziert und charakterisiert werden. Die Forstgenetik wird eine Transkriptomanalyse von Xylemzellen durchführen sowie Kandidatengen-inaktive (RNAi) transgene Pappeln herstellen. Die Holzchemie ist an der Identifizierung von Holzeigenschaften sowie der Analyse des bioenergetischen Potentials des Holzes beteiligt. Die Holzbiologie untersucht transgenes Holz mit innovativen mikroskopischen und mikrospektroskopischen Methoden. TREEFORJOULES stützt sich auf die kollektive translationale Expertise der Mitglieder des Konsortiums in der Genomik von Holz, der Herstellung von Vollgeschwister Nachkommenschaften, und bestehende genomische Ressourcen. Die Arbeitsgruppe besteht aus Wissenschaftlern aus öffentlichen und privaten Organisationen, die an der Spitze ihrer Arbeitsfelder sind, und der aktiven Beteiligung von Wald-, Zellstoff und Papier, und Energie-Unternehmen aus Frankreich, Spanien und Portugal, sowie einer deutschen KMU, die Konzepte zur nachhaltigen und ökologischen Nutzung von Bioraffinerien entwickeln.

T1: Knowledge Transfer in South Ecuador: Facilitation of biodiversity in montane ecosystems by large-scale conversion of monocultures into mixed forests

Das Projekt "T1: Knowledge Transfer in South Ecuador: Facilitation of biodiversity in montane ecosystems by large-scale conversion of monocultures into mixed forests" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl für Forstliche Arbeitswissenschaft und Angewandte Informatik durchgeführt. In ten years of research in the tropical montane rain forests of South Ecuador around the San Francisco Valley the research groups FOR 401 and 816 could establish a sound scientific baseline for restoration, reforestation and enrichment plantings with native species. For example we could show that height growth of Alnus is almost equal to the exotic species Pinus patula and even better than Eucalyptus. Preliminary field experiments indicated that many other native species of high timber value showed surprisingly good performance in gaps of pine plantations. This shelter effect is well known from other regions of the world, but it is new for Ecuadorian pine plantations. Reforestation of native species and mixed forests with higher ecological and economic stability are not yet considered in practical forestry in Ecuador, besides positive experiences in Central America and other regions of the world. Pine forests receive much higher attention despite their negative ecological consequences, high losses by forest fires, poor quality and usually disappointing internal rates of return. Thus, in this pilot project we aim at fostering the establishment of mixed forests with native species by underplanting of pine plantations and Alnus stands and by application of silvicultiural treatments. By this means monocultures shall be converted into mixed forests with higher ecological and economic stability. Using Alnus and Pine stands as shelter for native tree species could be a new instrument for forestry in Ecuador. Alnus-dominated stands shall be comparatively underplanted in order to analyse possible positive facilitating effects of this nitrogen fixer to nutrient cycling and biodiversity parameters. One major reason for poor acceptance of international experiences and poor implementation in Ecuadorian forestry are the lack of institutions for technology transfer and missing pilot projects, proving the practical feasibility of scientific results. In close cooperation with several counterparts in Ecuador and Germany, we are proposing a pilot project for environmental sciences to overcome these institutional barriers of knowledge transfer and to test the feasibility of scientific results of the research group under realistic practical conditions and a wide range of environmental conditions in the South Ecuadorian Andes. Besides the technical and scientific challenge, how to establish native species in monocultures of exotics, a major challenge of the project is to enhance institutional cooperation. So far, it is the first time for South Ecuador that governmental institutions, NGOs, private land owners and scientists from Germany and Ecuador join forces for the development of scientific knowledge combined with immediate implementation in the field.

Teilprojekt: Wirkmechanismus und Eindringverhalten

Das Projekt "Teilprojekt: Wirkmechanismus und Eindringverhalten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Burckhardt Institut, Abteilung Holzbiologie und Holzprodukte durchgeführt. Heimische Holzarten die eine geringe natürliche Dauerhaftigkeit aufweisen, sind für einen Einsatz im Außenbereich ohne weiteren Schutz nicht geeignet. Herkömmliche Holzschutzmittel sowie chemische Holzmodifizierungen (z.B. auf Melaminbasis) können nur zu Einsatz kommen, wenn die Hölzer imprägnierbar sind. Die wichtigste Wirtschaftsbaumart Fichte (Picea abies) ist mit herkömmlichen Vakuum-Druck-Imprägnierprozessen nicht tränkbar. Das Ziel des Projektes ist deshalb die Entwicklung eines neuartigen Imprägnierprozesses für schwer-imprägnierbare Holzarten (Fichte und Eucalyptus). Durch den Einsatz von Hochfrequenztechnologie sollen Holzschutzmittel sowie Holzmodifizierungchemikalien (z.B. Melamin) tief in das Holz eindringen, um so einen optimalen Schutz zu erreichen. Einheimische Holzarten mit einer geringen natürlichen Dauerhaftigkeit können so auch im Außenbereich eingesetzt werden. Die Lebenszeit von Produkten wie Fassaden, Außenfußböden, Gartenmöbeln werden dadurch erheblich verlängert werden. Das Projekt besteht aus 7 WP. Die Universität Göttingen (UGOE) fungiert dabei als Koordinator des gesamten Projektes. Über die Koordination hinaus ist UGOE noch in den WP 1, 2, 4, 5 und 7 involiert. Die WP1 (Mode of action) und WP5 (Wood modification) werden von der UGOE maßgeblich gestaltet und auch geleitet. Das Ziel von WP1 ist die Untersuchung der Wirkweise von Hochfrequenz-Imprägnierung und von WP5 die Übertragung des Prozesses auf Holzmodifizierungschemikalien.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme biopos e.V. Forschungsstandort Teltow-Seehof durchgeführt. 1. Vorhabenziel Biopos wird am WP2 des Verbundprojektes teilnehmen. Vorbehandelte Holz-Proben von Eucalyptus und Pappel werden durch enzymatische Hydrolyse charakterisiert und in monomere Kohlenhydrate umgewandelt. 2. Arbeitsplanung Nach Vorbehandlung der LCF-Rohstoffe werden die Einzelzucker (C-5, C-6) mittels enzymatischer Hydrolyse hergestellt und mittels DC und HPLC charakterisiert. Nach der quantitativen Auswertung der erhaltenen isolierten C-5 und C6-Zucker-Gemische werden diese entsprechend der quantifizierten Einzelzucker mit entsprechenden Hefe-Stämmen zu Ethanol fermentiert. Dazu werden Hefen verwendet, die sowohl C-5 als auch C-6 Zucker umsetzen (Saccharomyces cerevisiae zur Fermentation von Glucose and Pichia stipitis zur Fermentation von Xylose). Die Hefe-Stämme werden während der Projektzeit im FI Biopos e. V. kultiviert, so dass eine Fermentation zu Ethanol kontinuierlich möglich ist. Die Ausbeuten an Ethanol werden mittels HPLC (Quantifizierung) und Ermittlung der Gewichtsabnahme (CO2-Bildung) sowie voluminetrisch (CO2-Quantifizierung) bestimmt.

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