Zwischen Herbst 2008 und Sommer 2010 wurden in den Vogesen und im Schwarzwald insgesamt 152 Quellen zu den verschiedenen Jahreszeiten beprobt. Neben den Quellgewässern sind auch die Böden der Quellgebiete Gegenstand der Untersuchung. Anhand verschiedener physikalischer und chemischer Parameter soll eine Aussage über den Versauerungsgrad der Quellen und der Böden in beiden Gebirgen getroffen werden. Zudem wird angestrebt, Korrelationen zwischen den Boden- und Quellwerten nachzuweisen. Diese Auswertungen dienen als Basis für die Analyse des Zustandes der Tonminerale in den Böden.
Durch den Braunkohletagebau entstanden bzw. entstehen geogen extrem versauerte Restseen (pH 2-4), die auch hinsichtlich weiterer abiotischer Parameter ein Extremhabitat darstellen. Wir untersuchen die Konsequenzen, die dies fuer die Struktur und Funktionsweise der planktischen Nahrungsnetze hat.
Untersuchungen zur Belastung von Seesaiblingen in Tiroler Hochgebirgsseen (va Schwarzsee, Oetztaler Alpen) im Zuge zunehmender Versauerung. Ziel: 1) Erfassung der Reaktion von Fischen auf starke Absenkung des pH-Wertes waehrend der Schneeschmelze und die damit verbundene Aktivierung von Schwermetallen. 2) Untersuchung des atmosphaerischen Eintrages von Schwermetallen, 3) systematische Erfassung limnologischer, geologischer und klimatologischer Parameter im Untersuchungsgebiet, und 4) Vergleich mit der Reaktion von Seesaiblingen aus dem relativ unbelasteten Achensee. Erfassung struktureller und funktioneller Parameter vor allem in der Leber, aber auch in Niere und Kiemen.
Das Forsthydrologische Forschungsgebiet Reinhardswald (Nordhessen) umfasst das 420 ha grosse, bewaldete Einzugsgebiet des Elsterbaches. Dort werden seit 1971 Wasser- und Stoffbilanzuntersuchungen durchgefuehrt. Vorrangiges Ziel ist es, die atmogene Saeure- und Schadstoffbelastung dieses repraesentativen Mittelgebirgs-Waldoekosystems zu quantifizieren und die langfristigen Auswirkungen der sauren Deposition auf die forstlichen Standorte, die Waldbestockung, das Abflussverhalten/-regime und die Gewaesserqualitaet zu dokumentieren. Im Rahmen einer normalen forstlichen Bewirtschaftung wird das Forschungsgebiet Reinhardswald also als 'Barometer-Einzugsgebiet' zum Erkennen exogen verursachter Veraenderungen im Wasser- und Stoffhaushalt genutzt
Im Rahmen der Revision der westpalaearktischen Arten der Gattung Lebertia (GE 646/7-1) wird die Wassermilbensammlung Werner Jäntsch bearbeitet, die bei Freilandarbeiten in den frühen 1960er Jahren im Erzgebirge entstand. Abgesehen von ihrer generellen faunistischen Bedeutung ist sie in zweierlei Hinsicht von besonderem Interesse: 1. Die Tiere stammen aus Gegenden, die in der frühen Wassermilbenkunde wichtige Sammelgebiete darstellten (Piersig, Ende 19. Jahrhundert). Sie eignen sich daher für die Rekonstruktion unvollständig beschriebener Arten, von denen kein, oder unzulänglich erhaltenes, Typenmaterial vorliegt. 2. Das Untersuchungsgebiet hat seit der Zeit der Aufsammlungen erheblich unter ökologischen Veränderungen durch saure Immissionen gelitten (Brettfeld 1987, Dässler & Ranft 1989, Keitel 1995, Mädler & Arnscheidt 1996, Zimmermann und Ziemann 1990). Die Aufarbeitung der Sammlung ermöglicht eine Wiederholungsuntersuchung, die Auswirkungen der Gewässerversauerung auf die Wassermilbenfauna dokumentieren kann. Die Sammlung Jäntsch wird nach Aufarbeitung in den Wassermilbenbestand des Senckenberg Museums Frankfurt inkorporiert.
A) Problemstellung: Die anthropogene Klimaänderung birgt neben der allmählichen Erwärmung des Klimas auch das Risiko, dass abrupte Klimaänderungen einsetzen. Derartige Prozesse sind mit kritischen Schwellen im Klimasystem, sogenannten Kipp-Punkten (englisch: Tipping Points) verbunden. Kipp-Punkte können dazu führen, dass drastische Klimaänderungen erfolgen und unumkehrbare (irreversible) Prozesse stattfinden, die die Anpassungsmöglichkeiten der menschlichen Gesellschaft überaus fordern oder auch übersteigen. In der wissenschaftlichen Literatur werden unter anderem folgende Kipp-Punkte im Klimasystem diskutiert: Schmelzen des Grönländischen Eisschildes und Anstieg des Meeresspiegels, Instabilität des westantarktischen Eisschildes und Anstieg des Meeresspiegels, Störung der ozeanischen Zirkulation im Nordatlantik, Zunahme und mögliche Persistenz des El-Niño-Phänomens, Störung des Indischen Monsunregimes, Instabilität der Sahel-Zone in Afrika, Austrocknung und Kollaps des Amazonas-Regenwaldes, Auftauen des Permafrostbodens unter Freisetzung von Methan und Kohlendioxid, Versauerung der Ozeane und Abnahme der Aufnahmekapazität für Kohlendioxid. B) Handlungsbedarf (BMU; ggf. auch BfS, BfN oder UBA): Drastische Klimaänderungen, die mit unumkehrbaren Prozessen verbunden sind, müssen vermieden werden. Deshalb ist es erforderlich, Aufschluss über die Bedingungen, unter denen Kipp-Punkte erreicht werden (z.B. die Größe der Temperaturänderung), zu ermitteln. Für den Fall, dass Kipp-Punkte nicht vermeidbar sind, müssen die Folgen des Eintretens untersucht werden, um geeignete Gegen- und Anpassungsmaßnahmen zu konzipieren. C) Ziel des Vorhabens: Im Vorhaben sollen Erkenntnisse darüber gewonnen werden, wie groß das Risiko des Eintretens verschiedener Kipp-Punkte ist. Auch die Auswirkungen des Eintretens von Kipp-Punkten auf das Klimasystem, Ökosysteme und die menschliche Gesellschaft sollen untersucht werden. Die Ergebnisse sollen in einer Form, die für die Öffentlichkeit usw.
Tropische Korallenriffe verlieren durch Ozeanversauerung bis zu zwei Drittel ihres Zooplanktons. Zu diesem Ergebnis kommt ein deutsch-australisches Forscherteam, welches die Riffe um Kohlendioxid-Austrittsstellen vor der Küste Papua Neuguineas untersucht hat. An diesen vulkanischen Quellen entweicht so viel Kohlendioxid aus dem Meeresboden, dass das Wasser jenen Säuregrad besitzt, den Wissenschaftler für die Zukunft der Weltmeere vorhersagen. Den Rückgang des Zooplanktons erklären die Forscher mit dem Verlust geeigneter Versteckplätze. Er wird hervorgerufen, weil sich die Korallengemeinschaft des Riffes mit zunehmender Versauerung verändert. Anstelle dicht verzweigter Geweihkorallen wachsen dann robuste helmförmige Arten von Steinkorallen, die dem Zooplankton kaum Unterschlupf bieten. Da diese Kleinstorganismen eine wichtige Nahrungsquelle für Fische und Korallen darstellen, sind die Folgen für das Nahrungsnetz des Korallenriffes weitreichend, berichten die Forscher in einer Studie, die am 19. September 2016 im Onlineportal des Fachmagazins Nature Climate Change erschienen ist.
*Vorhabensziel: Das Projekt wurde im Rahmen des Förderschwerpunktes 'Sanierung und ökologische Gestaltung der Landschaften des Braunkohlenbergbaus in den neuen Bundesländern' durchgeführt. Das Projekt leistete mit der bisher durchgeführten Entwicklung einer Sanierungstechnologie zur Dekontamination von sauren Grubenwässern bereits in den Grundwasserleitern einen Beitrag zur Sicherung der regionalen Nachhaltigkeit bei der Wiederherstellung des Grund- und Oberflächenwasserhaushaltes. Das Vorhaben wurde als BMBF- Verbundprojekt mit den F&E- Partnern GFI GmbH Dresden und BTU Cottbus interdisziplinär bearbeitet. Wissenschaftlich-technisches Ergebnis: Derzeit erfolgt die Behandlung versauernd wirkender Kippengrundwässer des Braunkohle-Tagebaus ausschließlich durch Kalkeinbringung in den Kippenkörper, was jedoch bei bereits bestehenden Kippenkörpern nur schwer möglich ist. Ansonsten erfolgt die Behandlung in den abstromigen Oberflächengewässern durch Neutralisation und Eisenfällung. Eine Sulfatfrachtminderung ist jeweils nicht möglich. Ein internationaler Forschungsschwerpunkt zu Beginn der Projektlaufzeit stellte daher die Induktion der reduktiven Eisensulfidfällung im Untergrund durch das Einbringen fester organischer Substanzen in den Abstrom anoxischer versauerter Kippengrundwässer dar. Im Unterschied zu dieser Herangehensweise sollte im hier durchgeführten F&E- Projekt die reduktive Sulfidfällung durch die Injektion flüssiger organischer Elektronendonatoren im Untergrund erreicht und in einem Feldversuch erprobt werden. Ausschlaggebend für diesen Ansatz war die oft überschätzte Reaktivität der festen organischen Substanz, deren nicht ausreichende Verfügbarkeit und ihre oft nachteiligen Auswirkungen auf die hydraulische Durchlässigkeit der passiven reaktiven Corg-Wände. Die großen Teufen und die großen Stoffströme in den Tagebaugebieten erforderten eine kontinuierliche Substratzugabe über Infiltrationseinrichtungen. Diese Maßnahme wurde durch eine Beschaffenheitsprognose des zukünftigen im Einsatzgebiet zu erwartenden Grundwasserstromes und dessen Qualität begleitet. Diese basierte auf Feld- und Sedimentuntersuchungen, laborativen Parameterermittlungen und dem Aufbau eines gekoppelten hydraulischen und geochemischen Transport- und Reaktionsmodells. Über einen Förder- und einen Infiltrationsbrunnen wurde Grundwasser ohne Kontakt mit der Atmosphäre über eine Mischstrecke diskontinuierlich mit Methanol angereichert. Der so geschaffene angereicherte Grundwasserkörper driftete mit dem natürlichen Gradienten im Grundwasserleiter und wurde nach einer bestimmten Fließstrecke über eine Multilevel- Messstelle beprobt. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Aziditätsminderung im Grundwasser über Eisensulfidfällung in den Aquifersedimenten unter natürlichen Bedingungen erreicht werden kann. Jedoch ist eine Weiterentwicklung der Technologie notwendig, um die Steuerung des Fällungsprozesses im Untergrund zu verbessern. usw.
30 Jahre Monitoring versauerter Waldbäche in Rheinland-Pfalz [Redaktioneller Hinweis: Die folgende Beschreibung ist eine unstrukturierte Extraktion aus dem originalem PDF] Gewässerschutz und Luftschadstoffe 30 Jahre Monitoring versauerter Waldbäche in Rheinland-Pfalz Gewässerschutz und Luftschadstoffe 30 Jahre Monitoring versauerter Waldbäche in Rheinland-Pfalz Zwischenbilanz zur langfristigen Entwicklung der Gewässerversauerung im Hunsrück Chemisch-physikalische und gewässerbiologische Trends Mainz, Dezember 2018 Impressum Herausgeber: Landesamt für Umwelt Rheinland-Pfalz (LfU) Kaiser-Friedrich-Str. 7 • 55116 Mainz Bearbeiter: Fulgor Westermann, LfU Probenahmen, Analytik: Sandy Sobieray, Cornelia Röder, LfU Abflüsse: Yvonne Henrichs, LfU Statistik, Diagramme, Trendanalysen und -interpretation: Dr. Andreas Müller, Julius Kranl, Büro chromgruen Planungs- und Beratungs- GmbH & Co. KG, Velbert Titelbild und alle weiteren Fotos im Innenteil, bis auf Fotos von Brigitta Eiseler auf Seiten 100-101: LfU Layout und Herstellung: LfU © Dezember 2018 Nachdruck und Wiedergabe nur mit Genehmigung des Herausgebers Monitoring versauerter Bäche in Rheinland-Pfalz Inhaltsverzeichnis Einleitung6 Gewässerversauerung – was sind die Ursachen? Welche Gewässerlandschaften sind von Gewässerversauerung überhaupt betroffen? Wie wirkt sich Versauerung im Gewässer aus? Internationale Überwachung der Versauerung von Oberflächengewässern Aktuelle Berichtspflicht zur Gewässerversauerung durch EU-Vorgabe Entwicklung versauernd wirkender Luftschadstoffe seit den 1980er-Jahren bis heute Daten und Methoden Chemismus Statistik Makrozoobenthos6 6 7 7 8 9 12 12 13 15 Charakteristika der Einzugsgebiete und Lage der Untersuchungsstellen der „Sauren Bäche“16 Untersuchungsstellen Entwicklung der Abflüsse17 23 Trendentwicklungen25 Entwicklung und Trend der Aluminium-Konzentrationen Entwicklung und Trend der Cadmium-Konzentrationen Entwicklung und Trend der Sulfat-Konzentrationen Entwicklung und Trend der Basekapazität Entwicklung und Trend der Säurekapazität (SK) Entwicklung und Trend der pH-Werte Veränderungen im charakterisierenden pH-Wert-Status der Untersuchungsbäche Entwicklung und Trend des Nitrat Entwicklung und Trend von Calcium und Magnesium Entwicklung und Trend elektrische Leitfähigkeit Entwicklung und Trend Chlorid Entwicklung und Trend gelöster organischer Kohlenstoff (DOC) Entwicklung und Trend Wassertemperatur25 31 34 40 46 52 58 59 65 74 79 86 93 Makrozoobenthos99 Erläuterung zur Methode der biologischen Versauerungsindikation 99 Welche Tiergruppen des Makrozoobenthos fallen versauerungsbedingt aus? 100 Zwischenbilanz zur Entwicklung des Makrozoobenthos in den „Saure-Bäche“-Programmgewässern 101 Literatur110 Zusammenfassung112 Landesamt für Umwelt Rheinland-Pfalz 5
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