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Klimawandel wärmt Seen auf

Der Klimawandel trägt überall auf der Erde zu einer rapiden Erwärmung von Seen bei. So lautet das Ergebnis einer Studie der Illinois State University, die im Fachblatt Geophysical Research Letters veröffentlicht und am 16. Dezember 2015 auf der Jahrestagung der American Geophysical Union (AGU) vorgestellt wurde. In der Studie wurden die Daten von mehr als 200 großen Seen aus den Jahren 1985 bis 2009 auswertete. Die untersuchten Gewässer umfassen dabei mehr als die Hälfte der weltweiten Vorräte an Süßwasser. Die Studie belegt, dass sich Seen pro Jahrzehnt im Sommer um durchschnittlich 0,34°Celsius erwärmen, also wesentlich schneller als die Ozeane oder die Atmosphäre. Nach Einschätzung der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kann dies einschneidende Folgen haben und Ökosysteme, Trinkwassergewinnung und Fische gefährden. Der Temperaturanstieg erhöht die Wahrscheinlichkeit von Algenblüten und damit von sauerstofffreien Zonen im Gewässer um 20 Prozent, so die Prognose der Studie. Der Anstieg der für Fische und sogar für Menschen giftigen Algen läge bei 5 Prozent. Regional allerdings unterscheiden sich die Erwärmungsraten stark. Die Forschenden sehen die Ursache in unterschiedlichen Klimafaktoren: Seen in nördlicheren Breiten verlieren ihre Eisdecke früher, in vielen Erdregionen schrumpft die Wolkendecke. Gewässer sind dann den wärmenden Sonnenstrahlen dort stärker ausgesetzt. Mitunterstützt durch den Klima-Exzellenzcluster CliSAP, ist die Studie die größte ihrer Art und die erste, die im Feld gemessene Langzeitdaten und Satellitendaten zusammen auswertet.

Innenhochdruckumformen von Magnesiumrohren bei Erwärmung der Ausgangsteile über das Wirkmedium

Angesichts knapper werdender Ressourcen und strengerer gesetzlicher Auflagen bezüglich der Schadstoffemission ist der Leichtbau vor allem im Automobilbau einer der wichtigsten Schwerpunkte der Produktentwicklung. Das Innenhochdruckumformen von Magnesiumhohlprofilen bietet in dieser Hinsicht durch die enge Verknüpfung von Strategien des Form- und Stoffleichtbaus bedeutsame Potentiale. Der Werkstoff Magnesium weist jedoch bei Raumtemperatur ein sehr geringes Umformvermögen auf. Untersuchungen zum Warmumformen von Magnesiumblechen haben gezeigt, dass sich das Umformvermögen von Magnesium bei höheren Temperaturen (250 Grad C) deutlich verbessert. Für die Anwendung des Innenhochdruckumformens von Rohren bei höheren Temperaturen zur Herstellung von Integralhohlformteilen aus Magnesiumlegierungen fehlen bislang die wissenschaftlich-technischen Grundlagen. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes soll eine Variante des Warm-Innenhochdruckumformens mit Erwärmung über das Wirkmedium, ergänzt durch eine Werkzeugerwärmung, in Wechselwirkung mit dem Werkstoff Magnesium grundlegend untersucht und darauf aufbauend für den Anwender aufbereitet werden. Mit dem Forschungsprojekt Innenhochdruckumformen von Magnesiumrohren bei Erwärmung der Ausgangsteile über das Wirkmedium sollen wesentliche Voraussetzungen für die industrielle Nutzung des Warm-Innenhochdruckumformens von Magnesiumrohren zur Herstellung extrem leichter Integralhohlformteile für den Automobilbau geschaffen werden.

Erwärmung der antarktischen Meere hat Einfluss auf den Lebensraum von Krill

Anarktischer Krill ist die Hauptnahrungsquelle für Wale, Robben, Pinguine, Vogel- und Fischarten. Krill reagiert jedoch sehr empfindlich auf veränderte Wassertemperaturen, besonders in den Gebieten, in denen die Kleinkrebse heranwachsen. Forscher des British Antarctic Survey and Plymouth Marine Laboratory untersuchten das Krill-Aufkommen im Weddell-Meer, der Schottischen See zwischen der Antarktischen Halbinsel und Feuerland sowie der Drake-Passage zwischen der Südspitze Südamerikas und der Nordspitze der Antarktischen Halbinsel. In dieser Region hat sich die Wassertemperatur in den letzten 50 Jahren bereits um ein Grad Celsius erhöht. Prognosen gehen davon aus, dass die Temperatur bis zum Ende des Jahrhunderts um mindestens ein weiteres Grad ansteigen könnte. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden am 21. August 2013 in der Online-Zeitschrift PLoS ONE veröffentlicht. Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass bei zunehmende globaler Erwärmung sich der Lebensraum des Arktischen Krills um bis zu 20% verkleinern könnte, stellenweise sogar um bis zu 55 Prozent.

Auswirkungen des Klimawandels auf die Verbreitung von Cyanobakterien (Blaualgen) und damit verbundene Folgen für Seen in Bayern

Blaualgen sind in hohem Anteil an der Kohlenstoffbindung in Gewässern beteiligt und tragen damit zur Minderungvon Kohlendioxid in der Atmosphäre bei. Auf der anderen Seite führen durch den Klimawandel erhöhte Wassertemperaturen in Seen vermehrt zu Algenblüten, auch der z.T. Toxin-haltigen Cyanobakterien. Im Rahmen des Vorhabens soll ein Monitoring von Blaualgen in ausgewählten bayerischen Seen unterschiedlicher Trophiegrade durchgeführt werden. Diese ökologischen Daten sollen in Zusammenhang mit den bereits erkennbaren Folgen des Klimawandels in Seen (Erhöhung der Wassertemperatur, Auswirkungen auf das Mischungsverhalten im Frühling und Herbst, Steigerung der Trübung) diskutiert werden. Nachweismethoden für Cyanobakterien sollen verbessert und vereinfacht werden.

Tanganjikasee hat sich extrem erwärmt

Die Oberflächentemperatur im afrikanischen Tanganjikasee hat mit 26 Grad ihren höchsten Stand seit 1500 Jahren erreicht. Das berichten Geologen der Brown Universität in einer Studie, die am 16. Mai 2010 in der Nature Geoscience veröffentlicht wurde. Sie werteten dafür über Bohrungen gewonnene Sedimentproben aus. Durch die Erwärmung ist dem Bericht zufolge die Artenvielfalt in dem See bedroht, wodurch die Nahrungsmittelgrundlage von Millionen Menschen im südlichen Zentralafrika in Gefahr geraten könnte.

Entwicklungspotenzial toxischer nostocaler Cyanobakterien im Prozess der Trophieminderung und globalen Erwärmung, Teilprojekt 3: Toxianalytik und -abbau

Teilprojekt 3: Toxianalytik und -abbau^Entwicklungspotenzial toxischer nostocaler Cyanobakterien im Prozess der Trophieminderung und globalen Erwärmung, Teilprojekt 2: Ökophysiologie

Natur in NRW Nr. 1/2011

Ein Schwerpunktthema dieser Ausgabe von Natur in NRW sind die phänologischen Untersuchungen in Nordrhein-Westfalen. Denn die Pflanzenphänologie ist ein wichtiger Indikator im Klimafolgenmonitoring. So werden im Rahmen des forstlichen Umweltmonitorings in NRW seit 10 Jahren auf inzwischen 16 Waldflächen phänologische Beobachtungen durchgeführt. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) hat bereits 1951 mit dem Aufbau eines bundesweiten phänologischen Erhebungsnetzes begonnen. Dort werden die periodisch wiederkehrenden Entwicklungsphasen verschiedener Pflanzenarten an charakteristischen Wuchsorten aufgenommen. 123 dieser Beobachtungsstationen liegen in NRW. Das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (LANUV) hat diese Daten nun ausgewertet. Die Ergebnisse dieser Auswertung sowie der phänologischen Untersuchungen des forstlichen Monitorings werden in diesem Heft vorgestellt. Mehrfach wurde bereits in Natur in NRW über die Biodiversität der bäuerlichen Kulturlandschaft berichtet. Gleich zwei Beiträge dieser Ausgabe beschäftigen sich mit der Feldlerche, dem Charaktervogel der freien Feldflur, dessen negativer Bestandstrend anhält. Vorgestellt werden die Ergebnisse des Programms »1000 Fenster für die Lerche«, dessen Erfolg der Dachverband der Biologischen Stationen NRW und das LANUV überprüft haben. Berichtet wird des Weiteren über die neuesten Daten der Untersuchungsgebiete mit ökologischer Flächenstichprobe (OFS) im Hinblick auf die Feldlerche. Wie man erfolgreich aus zweiter Hand einen Lebensraum für Zauneidechsen schaffen kann, zeigt ein Beispiel aus dem Kreis Wesel. Die Auswirkungen von Gewässererwärmungen beispielsweise aufgrund von Kühlwassereinleitungen aus Heizkraftwerken machen Untersuchungen in der Wupper deutlich. Ursprünglich dort vorkommende Fischarten sind nicht mehr oder nur noch selten vorhanden. Ein weiterer Beitrag zeigt auf, dass mit einem entsprechenden Temperaturmanagementsystem die positive Entwicklung gefährdeter Zielarten möglich ist. Abschließend berichtet Natur in NRW über Tagungen zur Bedeutung des Klimawandels für die Wasserwirtschaft, einem Forum zum geplanten Klimaschutzgesetz für NRW und zu einer Studie zur zukunftsfähigen Entwicklung des Staatswaldes in NRW.

Teilprojekt 3: Toxianalytik und -abbau^Entwicklungspotenzial toxischer nostocaler Cyanobakterien im Prozess der Trophieminderung und globalen Erwärmung^Teilprojekt 2: Ökophysiologie, Teilprojekt 1: Molekularbiologie, Koordination

Auswahl von kosteneffizienten Maßnahmenkombinationen im Rahmen der Bewirtschaftungsplanung zur Erfüllung der EG-Wasserrahmenrichtlinie - Beispiel Lippe

Der endgültige Termin für die Fertigstellung des Bewirtschaftungsplanes zur Umsetzung der EG-WRRL ist zwar erst Ende 2009, jedoch sollte schon heute eine konkrete Vorstellung über mögliche und sinnvolle Maßnahmen sowie deren Wirksamkeit und Kosten gewonnen werden. Nur so ist es möglich, die Maßnahmen im Hinblick auf das Erreichen eines 'guten' Gewässerzustandes bis 2015 termingerecht umzusetzen. Mit den Vorarbeiten von BORCHARDT et al. (2003) 'Grundlage für die Auswahl der kosteneffizientesten Maßnahmenkombinationen zur Aufnahme in das Maßnahmenprogramm nach Artikel 11 der Wasserrahmenrichtlinie' existiert zunächst eine gute Vorlage für die Entscheidungsfindung bezüglich dieser Fragestellung. Die enthaltene Handlungsanleitung besitzt allerdings einen eher orientierenden Charakter, so dass die tatsächlichen Maßnahmen und -kombinationen auf der Implementierungsebene unter Berücksichtigung der lokalen und regionalen Randbedingungen jeweils anzupassen sind. Zielsetzung: Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Vorgehensweise für die Ableitung der kosteneffizientesten Maßnahmen für das Erreichen eines 'guten' Gewässerzustandes im Sinne der EG-WRRL. In diesem Zusammenhang sollen die Umwelt- und Ressourcenkosten mit Bezug auf den Gewässerzustand definiert und für ein Fallbeispiel ermittelt werden. Zudem ist die Bedeutung der Umwelt- und Ressourcenkosten bei der Auswahl der kosteneffizientesten Maßnahmenkombinationen zu klären. Die Ableitung der kosteneffizientesten Maßnahmen erfolgt basierend auf den Ergebnissen der Bestandsaufnahme am konkreten Fallbeispiel von Wasserkörpern im Flussteileinzugsgebiet Lippe für die folgenden primären gütespezifischen Problemstellungen: Gewässererwärmung aufgrund von Kühlwassereinleitungen Salzgehalt des Gewässers aufgrund der Chlorid-Einleitungsfrachten unter Berücksichtigung weiterer mit diesen im Zusammenhang stehenden Gewässerdefiziten. Vorgehensweise: Im Rahmen der Untersuchungen am Beispiel von Wasserkörpern im Flussteileinzugsgebiet Lippe werden folgende Punkte bearbeitet: Auswertung der Bestandsaufnahme zur Eingrenzung der zu berücksichtigenden signifikanten Belastungsquellen mit Einfluss auf die betrachteten gütespezifischen Problemstellungen; Identifizierung und Katalogisierung von Maßnahmen und Maßnahmenkombinationen für die Reduzierung der Belastungen; Einschätzung der Wirkung von Maßnahmen und Maßnahmenkombinationen auf die gütespezifischen Problemstellungen im Hinblick auf das Erreichen eines 'guten' Gewässerzustandes; Ermittlung der Investitions- und Betriebskosten sowie der Umwelt- und Ressourcenkosten der Maßnahmen und Maßnahmenkombinationen, Definition der Umwelt- und Ressourcenkosten im Hinblick auf die Bedeutung für die Bewertung der kosteneffizientesten Maßnahmen; Entwicklung einer Vorgehensweise für die Auswahl der kosteneffizientesten Maßnahmenkombinationen im Hinblick auf die betrachteten gütespezifischen Probleme, basierend auf den Ursachen-Wirkungs-Zusammenhängen und den Kosten der Maßnahmen

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