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30 Jahre Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Klimaforschung

Am 15. Juli 2010 wird das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft dreißig Jahre alt. Mit seiner innovativen Wissenschaft und exzellenten Forschungsinfrastruktur hat sich das Alfred-Wegener-Institut (AWI) zu einem der weltweit führenden und international anerkannten Zentren für Klimaforschung in beiden Polarregionen und den Meeren entwickelt. Spitzenforschung zum Meereis, den Polarmeeren und ihren Ökosystemen, der Nordsee, dem Wattenmeer, den Eisschilden Grönlands und der Antarktis, der polaren Atmosphäre, den Dauerfrostgebieten, der Klimageschichte und der Vergangenheit unserer Erde zeichnet das Alfred-Wegener-Institut aus. Charakteristisch sind außerdem seine starke internationale Vernetzung und die breite wissenschaftliche Expertise. Um anstehende Fragen zu lösen, arbeiten Bio-, Geo- und Klimawissenschaften eng zusammen. Die Feldforschung unter extremen Bedingungen gehört ebenso zum Alltag wie Arbeit in modernen Laboren, mit leistungsfähigen Großrechnern und Methoden der Fernerkundung. Weil die Polar- und Meeresforschung immer auch eine logistische Herausforderung ist, verfügt das AWI über eine exzellente Infrastruktur, die sie der nationalen und internationalen Wissenschaft zur Verfügung stellt, darunter Forschungsschiffe wie die „Polarstern“ und die „Heincke“, saisonal oder ganzjährig besetzte Forschungsstationen wie die „Neumayer-Station III“ in der Antarktis und die deutsch-französische Forschungsbasis „AWIPEV“ auf Spitzbergen, wissenschaftliche Observatorien, innovative Messsysteme und das Polarflugzeug „Polar 5“.

EOSC-hub

Das Projekt "EOSC-hub" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Klimarechenzentrum GmbH durchgeführt. Das Projekt EOSC-hub vereint Anbieter aus der EGI Federation, EUDAT CDI, INDIGO-DataCloud und weiteren großen Forschungsinfrastrukturen, die Dienstleistungen, Software und Daten für fortschrittliche datengetriebene Forschung und Innovation anbieten. Diese Ressourcen werden über das Hub - das Integrations- und Managementsystem der European Open Science Cloud - angeboten, welche als zentrale Anlaufstelle für alle relevanten Akteure fungiert. In Kooperation mit dem Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici (CMCC) bringt das DKRZ den 'ENES Climate Analytic Service' (ECAS) , welcher es Endandwendern ermöglicht, auf Basis eines PID-fähigen und serverseitigen Ansatzes, Datenanalysen an großen Mengen von Klimadaten durchzuführen, in EOSC-hub ein. Darüber hinaus beteiligt sich das DKRZ an den EOSC-hub Diensten B2HANDLE und B2FIND.

Sub project: Core Project 9 'Soil' Linking biodiversity and land use to soil functions

Das Projekt "Sub project: Core Project 9 'Soil' Linking biodiversity and land use to soil functions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Biogeochemie durchgeführt. Böden sind als Standort für Pflanzen und Lebensraum für eine Vielzahl von Mikroorganismen ein integraler Bestandteil von Ökosystemen. Das Kernprojekt Boden stellt grundlegende Daten über Bodeneigenschaften und Bodenfunktionen bereit. Wir organisieren zudem koordinierte Bodenprobenahmen auf den Experimentier-Flächen (EP) und beteiligen uns an der Synthese in den Biodiversitäts Exploratorien (BE). Im Vordergrund steht dabei die Fragestellung, wie sich Landnutzung und Biodiversität auf den Eintrag, die Speicherung und die Stabilität von Kohlenstoff und Nährstoffen im Boden auswirken. In der vergangenen Projektphase der BE haben wir 2017 die koordinierte Bodenprobenahme auf allen EP wiederholt und grundlegende Bodenparameter für weitere Projekte zur Verfügung gestellt. Wir haben zudem das Monitoring des Streufalls auf allen Waldflächen fortgesetzt. Wir konnten zeigen, dass der Streufall in den ungenutzten Wäldern größer als in genutzten Wäldern war, wozu insbesondere die größere Menge an Zweigen, Ästen und Früchten im ungenutzten Wald beitrug. Die Umsatzzeiten von Kohlenstoff in der organischen Auflage zeigen, dass diese sowohl durch den Standort (z.B. pH Wert, Nährstoffverfügbarkeit) als auch durch die Qualität der Streu beeinflusst werden. Der Abbau von organischer Substanz wurde auf allen Experimentier-Flächen in situ durch Messung der Bodenatmung bestimmt. Durch die Trockenheit im Sommer 2018 waren die gemessenen Bodenatmungsraten gering. Trotzdem konnten im Wald Effekte der Untersuchungsregion, der Landnutzung und der Hauptbaumart nachgewiesen werden. Die Nährstoffauswaschung wurde mit Austauscherharzen im Jahr 2018/19 kumulativ bestimmt, so dass die Analyse noch nicht abgeschlossen ist. In der kommenden Projektphase werden wir das Bodenmonitoring auf allen EP fortsetzen. In enger Kooperation mit anderen Projekten werden wir eine weitere Bodenprobenahme auf allen 300 EP organisieren. Diese Probenahme wird dann auch die neu etablierten Wald- und Grünlandexperimente einschließen. Auf allen Flächen werden wir grundlegende Bodeneigenschaften und Indikatoren für die Bodenqualität bestimmen, auch um die Vergleichbarkeit der neuen Versuchsflächen mit den bisherigen Untersuchungsflächen (den Kontrollflächen) sicherzustellen. Wir werden das Bodenprobenarchiv sowie das Streufall-Monitoring in den BE fortführen. Da die zentrale Frage des Waldexperiments ist, inwiefern ein Lückenschlag durch geänderte Resourcenverfügbarkeit die Biodiversität beeinflusst, werden wir in den neu etablierten Lücken sowohl den Streueintrag, als auch die Nährstoffverfügbarkeit im Boden bestimmen. Wir werden überprüfen, ob diese Änderungen in der Nährstoffverfügbarkeit durch den Abbau von organischer Bodensubstanz bedingt werden. Dazu werden wir die Bodenatmung, Enzymaktivitäten, den Streuabbau und die Aktivität der Bodenfauna bestimmen. Zusätzlich zu unseren bisherigen Synthese-Aktivitäten werden wir dann zur gemeinsamen Bewertung des Waldexperimentes beitragen.

Sub project: Seepage of fluid and gas

Das Projekt "Sub project: Seepage of fluid and gas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Im Juli 2001 wurde an der Universität Bremen das Forschungszentrum 'Ozeanränder' eingerichtet. Im Forschungszentrum arbeiten der Fachbereich Geowissenschaften und andere Fachbereiche der Universität, das MARUM-Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, das Zentrum für Marine Tropenökologie sowie das Forschungsinstitut Senckenberg in Wilhelmshaven mit dem Ziel zusammen, die Ozeanränder, die Nahtstellen zwischen den Ozeanen und den Kontinenten, geowissenschaftlich zu untersuchen. Das Gebiet der Ozeanränder reicht von der Küste über den Schelf und den Kontinentalhang zum Kontinentalfuß. Mehr als 60 Prozent der Weltbevölkerung leben in den angrenzenden Küstenlandstrichen und seit langer Zeit nutzen sie die Küstengewässer intensiv für die Gewinnung von Rohstoffen und Nahrungsmitteln. In jüngerer Zeit haben sich die menschlichen Aktivitäten immer weiter in den Ozean hinaus ausgedehnt, wo die Ozeanränder als mögliche Zentren für die Kohlenwasserstoffexploration, die industrielle Fischerei und andere Nutzungen durch den Menschen zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen haben. Die Arbeiten konzentrieren sich auf vier Forschungsfelder: Paläoumwelt, Biogeochemische Prozesse, Sedimentationsprozesse, Nutzungsfolgenforschung. Dabei reichen die Themenschwerpunkte von Umweltveränderungen im Tertiär bis hin zu den Auswirkungen von aktuellen Küstenbaumaßnahmen, und von mikrobiellen Abbauprozessen im Sediment bis hin zu weiträumigen Sedimentrutschungen am Kontinentalhang. Im Rahmen des Forschungszentrums wurden auch neue Professuren und Junior-Professuren eingerichtet. Neben den Forschungsaktivitäten spielen auch die Bereitstellung von Forschungsinfrastruktur für auswärtige Wissenschaftler, die Doktorandenausbildung und die Öffentlichkeitsarbeit eine wichtige Rolle. Das Forschungszentrum hat im Zuge der beiden Auswahlrunden der Exzellenzinitiative eine Aufstockung zum Exzellenzcluster bewilligt bekommen, das heißt zusätzliche Mittel bis zur Höhe der durchschnittlichen Fördersumme für Exzellenzcluster in Höhe von 6,5 Millionen Euro pro Jahr.

IAGOS for the GMES Atmospheric Service (IGAS)

Das Projekt "IAGOS for the GMES Atmospheric Service (IGAS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Biogeochemie durchgeführt. IAGOS (In-service Aircraft for a Global Observing System), one of the European Research Infrastructures (ERI) on the ESFRI roadmap and currently in its preparatory phase, is establishing a distributed infrastructure for long-term observations of atmospheric composition on a global scale from a fleet of initially 10-20 long-range in-service aircraft of internationally operating airlines. IAGOS will provide accurate, spatially highly resolved in-situ observations of greenhouse gases (GHGs) and reactive gases, as well as aerosol and cloud particles, in fact covering the essential climate variables (ECVs) for atmospheric composition as designated by the GCOS programme (Implementation Plan for the Global Observing System for Climate in Support of the UNFCCC, 2010). With the CARIBIC container, operated aboard an in-service aircraft on a four flights per month basis as part of IAGOS, a much larger number of parameters are routinely available. This project aims to make these valuable in-situ measurements available to the GMES Atmospheric Service in both near-real-time (for the IAGOS measurements) and delayed mode (for CARIBIC measurements). The interface between GMES and the IAGOS and CARIBIC communities is established in work package two, which also includes work on the development of database and graphical tools to make the data availalbe for the broader scientific community as well. The near-real-time provision of data requires the installation of Real Time Transmissin Units (RTTUs) on the in-service aircraft, which is carried out in work package three. Work package four focuses on the harmonization and systematic evaluation of the data quality collected on board the aircraft, and work package five supports the development of four new instruments designed to measure atmospheric quantities on board in-service aircraft, as well as a study to investigate the possible modular redesign of the IAGOS system to improve its flexibility in the future.

FZT 15: Der Ozean im Erdsystem

Das Projekt "FZT 15: Der Ozean im Erdsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Im Juli 2001 wurde an der Universität Bremen das Forschungszentrum 'Ozeanränder' eingerichtet. Im Forschungszentrum arbeiten der Fachbereich Geowissenschaften und andere Fachbereiche der Universität, das MARUM-Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, das Zentrum für Marine Tropenökologie sowie das Forschungsinstitut Senckenberg in Wilhelmshaven mit dem Ziel zusammen, die Ozeanränder, die Nahtstellen zwischen den Ozeanen und den Kontinenten, geowissenschaftlich zu untersuchen. Das Gebiet der Ozeanränder reicht von der Küste über den Schelf und den Kontinentalhang zum Kontinentalfuß. Mehr als 60 Prozent der Weltbevölkerung leben in den angrenzenden Küstenlandstrichen und seit langer Zeit nutzen sie die Küstengewässer intensiv für die Gewinnung von Rohstoffen und Nahrungsmitteln. In jüngerer Zeit haben sich die menschlichen Aktivitäten immer weiter in den Ozean hinaus ausgedehnt, wo die Ozeanränder als mögliche Zentren für die Kohlenwasserstoffexploration, die industrielle Fischerei und andere Nutzungen durch den Menschen zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen haben. Die Arbeiten konzentrieren sich auf vier Forschungsfelder: Paläoumwelt, Biogeochemische Prozesse, Sedimentationsprozesse, Nutzungsfolgenforschung. Dabei reichen die Themenschwerpunkte von Umweltveränderungen im Tertiär bis hin zu den Auswirkungen von aktuellen Küstenbaumaßnahmen, und von mikrobiellen Abbauprozessen im Sediment bis hin zu weiträumigen Sedimentrutschungen am Kontinentalhang. Im Rahmen des Forschungszentrums wurden auch neue Professuren und Junior-Professuren eingerichtet. Neben den Forschungsaktivitäten spielen auch die Bereitstellung von Forschungsinfrastruktur für auswärtige Wissenschaftler, die Doktorandenausbildung und die Öffentlichkeitsarbeit eine wichtige Rolle. Das Forschungszentrum hat im Zuge der beiden Auswahlrunden der Exzellenzinitiative eine Aufstockung zum Exzellenzcluster bewilligt bekommen, das heißt zusätzliche Mittel bis zur Höhe der durchschnittlichen Fördersumme für Exzellenzcluster in Höhe von 6,5 Millionen Euro pro Jahr.

ACTRIS-D Central Facilities

Das Projekt "ACTRIS-D Central Facilities" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. durchgeführt. ACTRIS-D ist der deutsche Beitrag zur pan-europäischen Forschungsinfrastruktur ACTRIS (Aerosol, Clouds and Trace Gases Research Infrastructure) und seit 2019 Teil der Nationalen Roadmap für Forschungsinfrastrukturen. Die Implementierung der nationalen Einrichtungen (National Facilities) und der deutschen Beiträge zu den zentralen europäischen Einrichtungen (Central Facilities) soll über einen Zeitraum von insgesamt acht Jahren erfolgen. Das Verbundvorhaben 'ACTRIS-D Central Facilities' sieht den Auf- und Ausbau der deutschen Topical Centre Units als Teil der Central Facilities mit der Funktion als Kalibrier- und Technologiezentren in ACTRIS vor. Der deutsche Beitrag zu den ACTRIS Central Facilities ist somit essentiell für den späteren Betrieb von ACTRIS. Ziel des Projekts ist es, am Ende der 5 Jahre Projektlaufzeit alle 12 deutschen Topical Centre Units betriebsfähig zu haben, d.h. dass sie die in ACTRIS geforderte Unterstützung beim Betrieb der National Facilities und die Services für andere Nutzer leisten können.

Integrated Carbon Observing System (ICOS)

Das Projekt "Integrated Carbon Observing System (ICOS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Biogeochemie durchgeführt. ICOS RI is a pan-European Research Infrastructure which provides harmonized and high precision scientific data on carbon cycle and greenhouse gas budget and perturbations. ICOS data is openly available at the Carbon Portal. The Carbon Portal is a one-stop shop for all ICOS data products.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ESy-Labs GmbH durchgeführt. Im Rahmen dieses Projekts wird zunächst eine experimentelle Plattform aufgebaut, die die automatische Planung und Durchführung von elektrochemischen Reaktionen im Fluss ermöglicht. Die Entwicklung einer automatisierten Anlage zur Durchführung von elektrochemischen Reaktionen und deren Einbindung in das Robotikprojekt ChemASAP am KIT wird die Voraussetzung schaffen, um systematisch in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern die Ergebnisse von Reaktionen zu analysieren. Die Anlage wird durch eine automatisiert durchgeführte Versuchsplanung, in deren Folge der zugrundeliegende experimentelle Parameterraum systematisch untersucht wird, vervollständigt. In Kombination beider Systeme können elektrochemische Reaktionen in einem Bruchteil von ca. 10% der bisher hierfür notwendigen Zeit untersucht werden und ein nachhaltiger, effizienter Weg für die Forschung und Prozessentwicklung in der Elektrosynthese aufgezeigt werden. In einem zweiten Schritt werden die Ergebnisse der experimentellen Plattform in der Realisierung der beta-Version einer kommerziell nutzbaren Prozessentwicklungsplattform (ESy-Screening) inklusive Automation, Robotik und KI münden. Die Integration der DoE-Modelle in die Softwareinfrastruktur (ELN) und Hardware-Infrastruktur (ChemASAP) des KIT ermöglicht die Etablierung einer einmaligen Forschungsinfrastruktur zur Planung, Durchführung und Untersuchung von elektrochemischen Reaktionen im Fluss. Die Infrastruktur kombiniert effiziente Durchführung mit intelligenter Planung, sodass die Forschung auf nachhaltige Weise beschleunigt wird. Die Kombination mit der Forschungsdateninfrastruktur NFDI4Chem und deren Komponenten ermöglicht die für andere Vorhaben modellhafte Implementierung. Darüber hinaus kommt es hier zum Aufbau einer gemeinsamen Forschungsinfrastruktur für ETOS.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Landnutzungssysteme und Landschaftsökologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist, das Verständnis von Böden als komplexe natürliche Systeme eingebettet in ihr sozio-ökonomisches Umfeld zu verbessern. Auf dieser Grundlage wird Handlungswissen für eine nachhaltige Nutzung von Böden im Rahmen der Bioökonomie erzeugt und Entscheidungsträgern auf verschiedenen Ebenen zur Verfügung gestellt. Zu den wesentlichen Aufgaben des BonaRes-Zentrums gehört die Koordination aller wissenschaftlichen Projekte innerhalb von BonaRes im Hinblick auf ein inter- und transdisziplinäres Systemverständnis, die Vernetzung von BonaRes nach innen und außen, die Bereitstellen der nötigen Infrastrukturen für den Austausch von Daten und Erkenntnissen sowie die Synthese des bestehenden Wissens in Form von problemorientierten Modellwerkzeugen für die Entscheidungsunterstützung. Das ZALF leistet folgende Beiträge im Verbundvorhaben: In der Projektkoordination (WP1) übernimmt es die Aufgaben der Wissenschaftlichen Vernetzung und die Entwicklung einer kontinuierlichen Forschungsagenda. Im Datenmanagement (WP2) übernimmt es die Teilprojektleitung und erarbeitet Lösungen für Standards, Datenakquisition, Datenmanagement und Datenpublikation. In der Modellierung (WP3) entwickelt es Methoden für die Nachhaltigkeitsbewertung von Bodennutzungen. Für das web-portal (WP4) übernimmt es die Teilprojektleitung und koordiniert die Entwicklungen von Lösungen für nutzerorientierte Bereitstellung aufbereiteter wissenschaftlicher Ergebnisse.

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