Das Projekt "Ventilation of Black Sea anoxic waters" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. General Information: The Black Sea is practically an enclosed sea with restricted exchange through the Bosphorus Strait. As a result, a strong permanent pycnocline (halocline) develops and prevents deep ventilation in the basin interior. These restrictions are responsible for anoxia in 87 per cent of its volume. For all the Black Sea riparian countries, shoaling the oxic/anoxic interface which might occur as a response to decrease in fresh water input due to intensive irrigation projects in the Former Soviet Union (Murray et al., 1989) might have a catastrophic effect. Recent data reveal a remarkable stability of the oxic/anoxic interface and of the chemocline in terms of isopycinal co-ordinates on a long term scale. However, our understanding of the real reasons for such stability is poor and, furthermore, a considerable variability of the Black Sea pycnocline structure has also been revealed by recent basin wide surveys showing variations in the intensity of the pycnocline ventilation on a decadal time scale. Also, in recent decades, devasting alterations in the ecosystem of the Black Sea have been registered. These changes occurred partly due to eutrophication. The last phenomenon, being a response to anthropogenic inputs for the shelf area, is closely related to intensity of the ventilation within the upper pycnocline for the open part of the sea. The Black Sea pycnocline is ventilated either due to rather slow vertical diffusion or through lateral injection of dense Marmara Sea water, coming with Bosphorus inflow, mixed with oxygenated water of the Cold Intermediate Layer. In this study, which is complementing to other on-going studies, attention will be given to: (i)the effects of the Mediterranean Water coming out of the Bosphorus (dynamics, topographical control, mixing and spreading on the shelf, and cascading along the continental slope, intrusion and spreading into the basin interior); 1- Cold Intermediate Water (CIW) formation (shallow convention processes on the shelf, trapping and dynamical controls by shelf topography, three dimensional and meso-scale effects and interaction with rim current and eddies) and resulting transport of sediment and radioactive pollutants from shelf regions to the interior and abyssal regions with gravity currants, remobilization of pollutants, and contribution to overall sedimentation processes; 2- controls of the stratification and material exchange across the main pycnoline (the role of CIW formation and the inflow of Mediterranean water including shelf and entrainment processes on the vertical exchange of water, nutrients, hydrogen sulphide, oxygen and other radioactive contaminants; short and long term climatic control and influences on the ventilation); assessment description and understanding of the Black Sea chemocline peculiar structure and variability. .. Prime Contractor: Universite de Liage, Geohydrodynamics and Environment Research Laboratory; Liage; Belgium.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Simulationen der glazialen Kohlenstoffisotope mit dem Modell CESM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Das Vorhaben soll zu einem tieferen Verständnis der Rückkopplungseffekte zwischen dem Klima und den biogeochemischen Prozessen im Meer während eiszeitlicher Klimaschwankungen beitragen. Das oberste Ziel ist es, den Beitrag des Meeres zu der deutlichen Abnahme der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration von 278 ppmv vor der Industrialisierung auf 190 ppmv während des letzten Hochglazials aufzuklären. Wesentliche Hinweise stammen aus dem Kohlenstoffkreislauf selbst in Gestalt der Kohlenstoffisotope C-13 und C-14, die direkt mit den Paläodaten verglichen werden können, die in Arbeitsgruppe 3 der PalMod Initiative (PalMod 3) zusammengetragen werden. Die Kohlenstoffisotope belegen die Belüftung des Meeres durch Tiefenwasser, das entweder auf der Nord- oder der Südhalbkugel gebildet wird. Ein besonderes Augenmerk soll bei der Untersuchung der Modellergebnisse auf der angenommenen scharfen Grenze zwischen dem glazialen nordatlantischen Zwischenwasser und dem antarktischen Bodenwasser während des letzten Hochglazials liegen. Ein biogeochemisches Sedimentmodell mit Kohlenstoffisotopen ähnlich dem im Hamburg Ocean Carbon Cycle Model (HAMOCC) soll in das Community Earth System Model (CESM) eingebaut werden. Das CESM ist das vom MARUM in PalMod Arbeitsgruppe 1 (PalMod 1) verwendete Erdsystemmodell. Im Anschluss sollen Simulationen unter vorindustriellen und eiszeitlichen Randbedingungen sowie erste transiente Simulationen zur letzten Abschmelzphase durchgeführt werden. Anfangsbedingungen für die Gesamtalkalinität können Reservoirmodellen und Modellen mittlerer Komplexität wie dem CLIMBER-2 in PalMod 2.1 entnommen werden. Die Ergebnisse der Simulationen sollen mit den anderen Modellen in PalMod 1 und PalMod 2 und den Paläodaten aus PalMod 3 verglichen werden. Darüber hinaus soll die neue Modellkomponente in der Zustandsschätzung mit dem CESM in PalMod 3.3 eingesetzt werden.
Das Projekt "Fischereibiologische Untersuchung eines Gewässers der 'Erdelöcher' bei Netzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Zielstellung: In diesem Projekt wurde der Fischbestand eines rund 0,5 ha großen Gewässers der 'Erdelöcher' bei Netzen untersucht und Hinweise für eine zukünftige Nutzung des Gewässers gegeben. Material und Methoden: In den Uferbereichen wurde eine Elektrobefischung durchgeführt. Ergänzend wurde ein Stellnetz im Freiwasser gestellt sowie Boden-, Zooplankton- und Wasserproben genommen. Ergebnisse: Die Arten- und Stückzahl der planktischen und benthischen Invertebraten war gering. In dem polytrophen Gewässer wurden nur Moderlieschen und Karauschen nachgewiesen. Die Anzahl älterer Tiere war gering und der Fischbestand zeigte Merkmale einer Verbuttung. Der Zustand der Fischgemeinschaft weist darauf hin, dass in dem Gewässer extreme Bedingungen herrschen und es in den vergangenen Jahren zur Ausstickung gekommen ist. Zur Verbesserung der Gewässersituation ist die Reduzierung der Nährstoffeinträge, die Erhöhung der strukturellen Vielfalt im Gewässer, ggf. eine Belüftung des Gewässers und der Schutz gegen winterliche Ausstickung empfehlenswert. Die Artenzahl kann durch angemessenen Fischbesatz erhöht werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Modellaufbau und Erprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brandt-Gerdes-Sitzmann Umweltplanung GmbH durchgeführt. Die als Altlast eingestufte Deponie Monte Scherbelino (Frankfurt a.M.) zeigt viele Facetten eines früher sorglosen Umgangs mit Abfällen. Sickerwasser kontaminierte das Grundwasser und Deponiegase entwichen in die Atmosphäre. Das Sicherungskonzept zur Minimierung der Umweltauswirkungen, das derzeit umgesetzt wird, umfasst die Abdichtung der Deponieoberfläche, eine Schlitzwandumschließung zum umgebenden Grundwasser und eine Sanierung der Schadstofffahne im Grundwasserabstrom. Die langjährige Beobachtung der Grundwasserstände seit den 60er Jahren und der Entwicklung der Schadstofffahne sowie die umfangreichen Erkundungen des Untergrundes ermöglichen eine ausserordentlich gut abgesicherte Einschätzung des hydrogeologischen und geochemischen Systems. Dieses einzigartige Datenmaterial bildet die Grundlage der Evaluierung numerischer Instrumentarien zur Prognose des Rückhalte- und Selbstreinigungsvermögens des Grundwassers. Ein derartiges Instrumentarium erlaubt: - einzelfallbezogen, d.h. unter Berücksichtigung der hydrologischen, hydraulischen und hydro-geochemischen Standortbedingungen das Selbstreinigungspotential eines Grundwasserleiters zu prognostizieren - Sanierungserfordernis und -umfang festzulegen - verschiedene Verfahren nach ökologischen, technischen und ökonomischen Kriterien vergleichend zu bewerten und zu optimieren - zuverlässige und kosteneffiziente Monitoringsysteme und -programme zu entwickeln - den Fortgang der natürlichen Reinigungsprozesse zu überwachen und ggf. das Erfordernis ergänzender Maßnahmen zu prüfen - in Sensitivitätsanalysen Ausprägung und Wechselwirkung hydraulischer und hydrogeo-chemischer Prozesse zu untersuchen. Beobachtungen an weiteren Standorten vergleichend zu bewerten (Übertragbarkeit). Phase II: Auswirkungen offener Grundwasserflächen auf den natürlichen Abbau und Rückhalt (NA) sowie Belüftung als ENA-Maßnahme bei deponiebürtigen Stofffahnen. In der Phase II des Forschungsvorhabens wird untersucht, in welchem Maße der Abbau deponiebürtiger Stofffahnen im abstromigen Grundwasser durch eine Belüftung eines Sees intensiviert werden kann (enhanced natural attenuation, ENA). Gesamtziel des beantragten Projekts ist die fundierte Bewertung der Auswirkungen des natürlichen (NA) und des durch Sauerstoffeintrag stimulierten Rückhalte- und Abbauvermögens (ENA) des Scherbelinoweihers für das Grundwasser. Die Bearbeitung dieser Fragestellung erfordert zum einen, die vorliegenden Feldbeobachtungen der Entwicklung der Schadstoffe und der Stofffrachten im See und im angeschlossenen Grundwasser modellgestützt auszuwerten (NA). Zum anderen wird untersucht, ob durch technischen Sauerstoffeintrag (z. B. Seebelüftung) das Rückhalte- und Abbauvermögen des Scherbelinoweihers deutlich vergrößert und damit die Schadstoffbelastung des abstromigen Grundwassers signifikant reduziert werden kann (ENA). usw.
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 "Untersuchungen ueber Sauerstoffeintrag in einen kanalisierten Fluss durch Belueftung des Schleusungswassers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Anhand von Modellversuchen werden Moeglichkeiten gesucht, an Schleusen bis zu 14,50 m Fallhoehe die Energie des Schleusungswassers fuer seine Belueftung zu nutzen. Neben der Fuellung durch Laengskanaele wird die durch das Obertor gesteuerte Zugabe von Fuellwasser ueber einen Absturz am Oberhaupt untersucht. Des weiteren wird der Lufteintrag durch Belueftung der Entleerschuetze maximiert.
Das Projekt "Steuerung der natuerlichen Kalzitfaellung zur Sanierung eutropher Seen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Eine kombinierte Technologie von kuenstlicher Kalzitfaellung und Tiefenwasserbelueftung zur Restaurierung geschichteter, eutrophierter Seen wurde in Enclosuresversuchen in einem eutrophen See (Dagowsee, Brandenburg) getestet (S 82, Abb 6; Dittrich et al 1995). Dafuer wurde eine speziell konstruierte Tiefenwasserbelueftungsanlage (TIBEAN) eingesetzt. Die TIBEAN wurde in einem Enclosure einer Versuchsanlage (4 Enclosures, Durchmesser: 10 m; Tiefe: 9 m, Volumen: ca 700 m3) installiert. Waehrend der Sommerstagnation wurde in mehreren Intervallen das Hypolimnion kurzzeitig belueftet und gleichzeitig ueber eine pH-gesteuerte CaO-Zugabe die Kalksaettigung im Hypolimnion erhoeht. Der Saettigungsindex stieg von Werten um 1 auf etwa 20. Die dadurch induzierte CaCO3-Ausfaellung im Hypolimnion erhoehte die Kalzitkonzentration von 0,1 mg pro l auf 10 mg pro l. Im Versuchsenclosure (keine Behandlung) nach einem Jahr eine Orthophosphat- und Gesamtphosphoreliminierung von 96 Prozent bzw 73 Prozent. Der pH-Wert in den oberen zwei Zentimetern des Profundalsedimentes erhoehte sich nach der CaO-Zugabe von ca 7,5 auf 8. Im sedimentnahen Wasserbereich kam es waehrend der Sommerstagnation zu keinem Anstieg der Phosphorkonzentration durch Phosphorrueckloesung aus dem Sediment. Paralles durchgefuehrte Enclosureexperimente mit CaCO3-Zugaben in das Epilimnion erbrachten eine geringere Phosphoreliminierung. Nach der Herbstvollzirkulation stellten sich in Kontroll- und CaCO3-behandelten Enclosures annaehernd die gleichen Naehrstoffkonzentrationen ein. In den Luzinseen und im Tollensesee (Mecklenburg-Vorpommern) wurden die kontinuierlichen Untersuchungen an mehr als 20 trophischen Kriterien zu Wasser- und Sedimentbeschaffenheit fortgesetzt. Hohe Phosphorkonzentrationen im Freiwasser, anaerobe Verhaeltnisse im Hypolimnion und ausgepraegte natuerliche Kalzitfaellungen ergeben guenstige Voraussetzungen fuer die Restaurierung der ehemals oligotrophen Luzinseen durch die Kopplung von hypolimnischer CaO-Zugabe und Tiefenwasserbelueftung. Das Pilotprojekt beginnt 1996.
Das Projekt "Sauerstoffbelueftung von Seen - Die hypolimnische Belueftung des Argensees (Landkreis Ravensburg) mit reinem Sauerstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät II Biologie, Institut für Zoologie, Fachgebiet Zoologie, Bereich Aquatische Ökologie, Arbeitsgebiet Management und Restaurierung von Stehgewässern durchgeführt. Problemstellung: In den vergangenen Jahrzehnten sind viele Stehgewaesser eutrophiert. Massnahmen zur Verbesserung der Situation zielen vor allem auf die Sanierung des Einzugsgebiets ab. Daneben werden auch interne Restaurierungsmassnahmen durchgefuehrt, um den Reoligotrophierungsprozess zu beschleunigen. Dazu zaehlt auch die hypolimnische Belueftung eines Sees mit reinem Sauerstoff. Ziele: - Test zweier Eintragssysteme fuer reinen Sauerstoff ueber feine Blasen bzw. ueber Diffusion (ueber Silikonmembranen) in das Hypolimnion des Argensees (Allgaeu, Landkreis Ravensburg, 27 ha gross, 8 m tief). - Unterbindung der Rueckloesung von Phosphor aus dem anaeroben Sediment waehrend der Stagnationsphasen. Stand der Arbeit: Technik zur Verfahrensreife entwickelt, Feldversuch beendet, Auswertung mit Fazit kurz vor Fertigstellung.
Das Projekt "Mobiles Verfahren zur schnellen Erhöhung des Sauerstoffgehaltes in stehenden Gewässern in akuten Gefährdungssituationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Koopmann's Bush Fire Top Line durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines wirtschaftlichen Verfahrens zur Belüftung von Gewässern, um eine schnelle Erhöhung des Sauerstoffgehalts im Wasser zu erreichen. Wasser hat die Fähigkeit, Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen und zu lösen. Wird im Wasser mehr gelöster Sauerstoff verbraucht, als über natürliche Prozesse in das Wasser hineingelangt, werden die natürlichen Abläufe gestört. Die zunehmende Sauerstoffverarmung kann zu einem Fischsterben führen. Das zu entwickelnde Verfahren sollte dazu dienen, das Gewässer in akuten Gefährdungssituationen kurzfristig wieder optimal mit Sauerstoff zu versorgen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Projekt wurde durch die Universität Bremen, Institut für Ökologie und Evolutionsbiologie, wissenschaftlich begleitet. Nach Konzeption, Konstruktion und Bau von Basisvarianten erfolgte die Konzeption eines Verwirbelungssystems. Dieses System in Form einer komplexen Druckkammer ermöglicht es, das zu regenerierende Wasser unter Druck zusammen mit Luft bzw. Sauerstoff zu verwirbeln. Der Druck kann innerhalb der Kompressionskammer entsprechend der jeweiligen Gewässertiefe eingestellt werden. Damit sollte es ermöglicht werden, einen entsprechend der Tiefe des jeweiligen Gewässers abgestimmten Kompressionsdruck in der Kompressionskammer aufzubauen. Ein limnologisches Begleitprogramm diente, neben der Beratung bei der technischen Entwicklung und Optimierung des Belüftungsgerätes, der Sicherstellung, dass beim Einsatz in akuten O2-Notfällen keine unerwünschten Nebenwirkungen und Schäden im Gewässer eintreten. Dazu wurde sowohl die Wasserentnahme- als auch die Wiedereinleitungstechnik optimiert. Parallel hierzu wurden verschiedene Experimente und Erprobungen an Gewässern durchgeführt und ausgewertet. Fazit: Das Projekt war zunächst auf eine Laufzeit über 15 Monate ausgelegt. Nach 7,5 Monaten wurde jedoch eine Unterbrechung der Arbeiten notwendig. Nach einer Projektpause von 13,5 Monaten konnten die Arbeiten wieder aufgenommen werden. Das Projekt wurde dann nach einer abschließenden 2. Phase von 15 Monaten beendet. Die zu Projektbeginn für die Realisierung des Entwicklungsziels festgelegten Verfahrensziele konnten insgesamt realisiert werden. Das System ist geeignet, eine effektive Gewässerbelüftung in Notfallsituationen durchzuführen und eine schnelle Erhöhung des Sauerstoffgehalts im Wasser zu erreichen.
Das Projekt "Belueftung von Talsperren unter Erhaltung der Schichtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wahnbachtalsperrenverband durchgeführt. Der Wahnbachtalsperrenverband hat ein Belueftungssytem entwickelt, bei dem die waehrend der Sommermonate thermisch bedingte Schichtung in der Talsperre trotz eingeblasener Luft erhalten bleibt und auf diese Weise der Kaltwasservorrat auch waehrend des Sommers zur Trinkwasserversorgung zur Verfuegung steht; ausserdem wird ein Naehrstofftransport in die tropogene Zone vermieden; die Auswirkungen dieses Belueftungsgeraetes auf die chemischen Reaktionen in der Sediment-Wasser-Grenzschicht, die Steuerung der Belueftung, die Prognose der zu installierenden Leistung von Belueftungsgeraeten bei Neuanlagen, die Auswirkung auf die Oekologie des Sees werden studiert.
| Origin | Count |
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| Bund | 42 |
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| Förderprogramm | 41 |
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| License | Count |
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| Deutsch | 42 |
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| Resource type | Count |
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| Boden | 31 |
| Lebewesen & Lebensräume | 42 |
| Luft | 26 |
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| Wasser | 40 |
| Weitere | 42 |