API src

Found 666 results.

Related terms

Export von organischem Kohlenstoff aus Islands Gletschern: Quantifizierung, Herkunft und Kohlenstoffflüsse in Gletscherbächen

Gletscher sind bedeutende Speicher organischen Kohlenstoffs (OC) und tragen zum Kohlenstofffluss vom Festland zum Meer bei. Aufgrund des Klimawandels wird eine Intensivierung dieser Flüsse erwartet. Der Export von OC aus Gletschern wurde weltweit in verschiedenen Regionen quantifiziert, trotzdem liegen keine vergleichbaren Daten für Island vor, obwohl sich dort die größte europäische außerpolare Eiskappe befindet. Um die globalen Prognosen der glazialen Kohlenstofffreisetzung zu verbessern, ist es das Ziel dieses Pilotprojektes, den Export von gelöstem und partikulärem organischen Kohlenstoff (DOC, POC) aus Islands Gletschern erstmalig zu quantifizieren und neue Kooperationen mit isländischen Wissenschaftler/innen für gemeinsame zukünftige Forschungsprojekte aufzubauen. Hierzu werden 4 Feldkampagnen zu unterschiedlichen Jahreszeiten sowie Treffen mit isländischen Kollegen/innen durchgeführt. In jeder Feldkampagne werden von 23 Gletschern der Eiskappen Vatnajökull, Langjökull, Hofsjökull, Myrdalsjökull und Snaeellsjökull Eisproben entnommen, um die biogeochemische Diversität des glazialen OC zu charakterisieren sowie dessen Export in Verbindung mit Massenbilanzen zu quantifizieren. In Gletscherbächen werden Wasserproben entnommen, um den Austrag von OC direkt am Gletschertor zu bestimmen sowie die Kohlenstoffflüsse entlang von 6 Gletscherbächen mit unterschiedlicher Länge (2 km bis 130 km) beginnend am Gletschertor bis zur Mündung zu untersuchen. Wie sich der Gletscherrückgang langfristig auf ein Gletscherbachökosystem auswirkt, wird durch die taxonomische Bestimmung von Makroinvertebraten im Vergleich zur Bestimmung von Prof. Gíslason aus dem Jahre 1997 beurteilt. Gleichzeitig werden in diesem Gletscherbach Wasserproben zum eDNA-Barcoding entnommen, um eine rasche und gering invasive Methode zur laufenden Beobachtung des zukünftigen Einflusses der Gletscherrückgang zu entwickeln. Vor Ort werden Wassertemperatur, elektr. Leitfähigkeit, pH-Wert, gelöster Sauerstoff, Trübung und Chlorophyll alpha gemessen. Innovative Labormethoden (HPLC, DNA-Barcoding, Picarro, GC, TOC) werden zur Analyse des OC im Eis und Wasser (DOC, DIC, POC, Fluoreszenz, Absorption), der Nährstoffe (P-PO4, N-NO3, N-NO2, N-NH4), stabiler Isotope (18O, 2H), Chlorophyll alpha, CO2 und aquatischen Organismen eingesetzt. Die Anwendung statistischer Methoden (Faktorenanalyse, Hauptkomponentenanalyse) basierend auf Anregungs- und Emissionsmatrizen erlauben die Quellen des OC im Gletschereis sowie -schmelzwasser zu bestimmen und die räumliche Vielfalt des OC zu erklären. Das gewonnene Wissen wird zur Verbesserung globaler Prognosen glazialer Kohlenstofffreisetzung beitragen sowie einen intensiven Einblick in das glaziale Ökosystem geben. Für die antragstellenden Nachwuchswissenschaftler/innen entstehen vielversprechende Kooperationen mit isländischen Wissenschaftlern/innen, fokussierend auf die zeitlichen sowie räuml. Aspekte der glazialen Kohlenstoffflüsse sowie das Ökosystem Gletscher

CLIVALP - Climate Variability Studies in the Alpine Region

Gewässertyp des Jahres 2026 - Kleingewässer

<p> <p>Naturnahe Gewässer bilden Lebensräume für eine Vielzahl von Pflanzen und Tieren. Die Gewässer unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Größe und ihres Vorkommens in den Ökoregionen und Höhenlagen Deutschlands. Sie werden in charakteristische Gewässertypen eingestuft. Diese bilden verschiedenste Lebensräume aus und beherbergen typspezifische Gemeinschaften aus Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen.</p> </p><p>Naturnahe Gewässer bilden Lebensräume für eine Vielzahl von Pflanzen und Tieren. Die Gewässer unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Größe und ihres Vorkommens in den Ökoregionen und Höhenlagen Deutschlands. Sie werden in charakteristische Gewässertypen eingestuft. Diese bilden verschiedenste Lebensräume aus und beherbergen typspezifische Gemeinschaften aus Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen.</p><p> Eigenschaften <p>Stehende Kleingewässer sind kleinflächige, meist stehende teilweise aber auch schwach durchströmte Gewässer von geringer Tiefe. Sie können dauerhaft Wasser führen oder temporär austrocknen. Aufgrund ihres hohen Strukturreichtums und Uferanteils besitzen sie eine überproportional hohe Bedeutung für die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biodiversitaet">Biodiversität</a>.</p> <p>Zu den kleinen, stehenden Gewässern zählen unter anderem Tümpel, Fisch- und Löschteiche, Gruben, Moorgewässer oder kleine Seen. Sie tragen nicht nur unterschiedliche Namen, sondern unterscheiden sich auch hinsichtlich ihrer Größe, ihrer Entstehung und ihrer Nutzung durch den Menschen. Nicht nur wegen ihres manchmal blau-glitzernden Wassers sind sie für viele NaturliebhaberInnen ein Anziehungspunkt in unserer Landschaft. Vor allem aber sind sie wichtige Lebensräume für viele Pflanzen- und Tierarten, darunter zahlreiche gefährdete Amphibien. Zudem erfüllen sie wichtige Funktionen in der Landschaft, beispielsweise als Trittsteine im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biotopverbund">Biotopverbund</a> oder als Wasser- und Stoffspeicher. &nbsp;</p> <p>Trotz ihrer Bedeutung sind kleine stehende Gewässer weiterhin durch intensive <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a> und den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> bedroht. Mögliche Folgen sind Verschmutzung, Austrocknung, Verlandung und ein Rückgang der Artenvielfalt.&nbsp;</p> </p><p> Anzahl und Vorkommen <p>Die Anzahl stehender Kleingewässer hängt stark davon ab, ab welchem Schwellenwert Gewässer als „Kleingewässer“ definiert werden. Unterschiedliche fachliche und rechtliche Definitionen führen daher zu unterschiedlichen Zahlen.</p> <p>Nach der EU-<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/wasserrahmenrichtlinie">Wasserrahmenrichtlinie</a> (EU-WRRL) werden Seen erst ab etwa 50 Hektar (0,5 km²) Wasserfläche regelmäßig als eigenständige <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/wasserkoerper">Wasserkörper</a> überwacht. In Deutschland betrifft dies gegenwärtig 738 Seen. Dem gegenüber stehen mehr als 300.000 stehende Gewässer mit einer Wasserfläche unterhalb dieses Schwellenwertes, für die es bislang keine offizielle Überwachung des Zustands und der Lebensgemeinschaften gibt. Die 50-Hektar-Schwelle stellt dabei keine fachliche Grenze für Kleingewässer dar, sondern kennzeichnet lediglich die Größenordnung, ab der im Rahmen der EU-WRRL eine regelmäßige Überwachung erfolgt.</p> <p>Naturschutz- und ökologiefachliche Definitionen von stehenden Kleingewässern orientieren sich oft an deutlich kleineren Schwellenwerten für die Wasserfläche (z.B. 0,1 Hektar) und berücksichtigen zusätzlich Merkmale wie Wassertiefe, Ökologie oder hydrologische Funktion. Etwa 30 Prozent der zuvor gennannten 300.000 Gewässer sind kleiner als 0,1 Hektar.&nbsp;</p> <p>Stehende Kleingewässer sind in Deutschland regional unterschiedlich verteilt ( sh. Karte).&nbsp;<br>Besonders viele finden sich in Bayern und Thüringen, vor allem in Fischteichgebieten, die oft schon im Mittelalter durch das Aufstauen kleiner Bäche entstanden sind. Auch in Nordostdeutschland gibt es viele Kleingewässer in Landschaften, die früher von Gletschern geformt wurden. Dort findet man zum Beispiel sogenannte Sölle. Das sind flache, runde Gewässer, die durch das Auftauen eingeschlossener Eisblöcke entstanden sind. Stehende Kleingewässer finden sich auch in den Flussauen großer Flüsse wie Elbe oder Donau. In den Alpen und Mittelgebirgen gibt es dagegen nur wenige solcher Gewässer.&nbsp;</p> <p>Obwohl stehende Gewässer kleiner 50 Hektar nur etwa 20 Prozent des gesamten Wasservolumens aller stehenden Gewässer Deutschlands ausmachen, stellen sie etwa die Hälfte der gesamten Wasserfläche. Besonders deutlich wird ihre Bedeutung bei der Uferlänge: Von rund 80.000 Kilometer Uferlinie aller stehenden Gewässer in Deutschland entfallen fast 90 Prozent auf Gewässer kleiner 50 Hektar. Die Uferbereiche von Standgewässern sind Hot-spots der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biodiversitaet">Biodiversität</a>. Hier finden sich eine Vielzahl von wasserlebenden und ans Wasser gebundenen Arten. Dieser Aspekt unterstreicht die Bedeutung des Schutzes von stehenden Kleingewässern.&nbsp;</p> <p>Details zum Vorkommen können über diese Karte abgerufen werden:</p> <p><a href="http://gis.uba.de/website/apps/gdj">http://gis.uba.de/website/apps/gdj</a></p> <p>&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Karte_Vorkommen.png"> </a> <strong> Vorkommen der Kleingewässer in Deutschland </strong> Quelle: @ UBA </p><p> Zustand und gesetzlicher Schutz <p>Das Ziel der EU-WRRL ist ein guter ökologischer und chemischer Gewässerzustand. Um diesen Zustand zu ermitteln, werden die im Wasser lebenden Tiere und Pflanzen bestimmt, die Nähr- und Schadstoffe im Gewässer gemessen und die Lebensräume kartiert. Stehende Gewässer werden dabei erst ab einer Größe von 50 Hektar regelmäßig überwacht und der ökologische Zustand ermittelt. Kleinere stehende Gewässer unterliegen den Anforderungen der EU-WRRL und werden als Teile größerer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/wasserkoerper">Wasserkörper</a> gesetzlich geschützt. Auch nach dem Bundesnaturschutzgesetz sind diese Gewässer gesetzlich geschützte Biotope. Grundsätzlich gelten hinsichtlich des Zustands dieser Gewässer nach EU-WRRL sowohl ein Verbesserungsgebot wie auch ein Verschlechterungsverbot. Eine offizielle Bewertung und Überwachung des Zustands der kleinen stehenden Gewässer und deren Lebensgemeinschaften gibt es bisher nicht. Dies liegt einerseits an deren großer Anzahl, aber auch an der Vielzahl stehender Kleingewässer-Typen, welche durch Faktoren wie Fläche, Tiefe, Volumen, geographische, geologische, pedologische und hydrologische Merkmale, deren anthropogene Nutzung, das Alter und die natürliche Verlandung maßgeblich bestimmt werden.&nbsp;</p> </p><p> Nutzung, Belastung, Maßnahmen <p>Stehende Kleingewässer und angrenzende Flächen werden vielfältig genutzt, wie beispielsweise für die Fischerei und Landwirtschaft. Belastungen entstehen unter anderem durch direkte Eingriffe wie Verfüllung, Drainage, Fischbesatz und Einträge von Nährstoffen und Pflanzenschutzmitteln. Zusätzlich verstärken <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> und Veränderungen des Wasserhaushalts Probleme wie Austrocknung, Verlandung und damit auch den Artenverlust. &nbsp;Auch neue Nutzungsformen, wie schwimmende Photovoltaik Anlagen und Wärme-/Kältenutzung von Gewässer (Aquathermie), könnten sich zukünftig auf die Qualität dieser Lebensräume auswirken.</p> <p>Diese vielfältigen Belastungen stellen die den Gewässer- und Naturschutz vor große Herausforderungen. Häufig lassen sich Beeinträchtigungen nicht eindeutig - dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/verursacherprinzip">Verursacherprinzip</a> folgend - zuordnen. Eine intensive Überwachung ist aus Kapazitätsgründen nur selten möglich. Vor diesem Hintergrund ist das Vorsorgeprinzip für den Schutz dieser Lebensräume von überragender Bedeutung. Dazu gehören eine umweltgerechte Nutzung, vorsorgender Schutz sowie die Pflege und Erhalt dieser Lebensräume.</p> </p><p> Typische Tier- und Pflanzenarten </p><p> <p><strong>Stabwanze </strong>(<em>Ranatra linearis</em>)</p> <p>Die Stabwanze imitiert mit ihrem grazilen Körper abgestorbene Pflanzenteile und wirkst so nahezu unsichtbar auf ihre Beute. Das bis zu 5,5 cm große Insekt sitzt meist nahe der Wasseroberfläche und atmet dabei über ein langes Atemrohr Luft. Es erbeutet mit seinen Fangbeinen selbst Wasserkäfer oder Kaulquappen. Aber auch kleine Tiere wie Mückenlarven zählen zum Nahrungsspektrum. Stabwanzen leben meist in Weihern oder Teichen mit einer reichen Unterwasservegetation. Die guten Flieger können als ausgewachsene Tiere weite Strecken zurücklegen und so auch neue Gewässer besiedeln.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Stabwanze_Ren%C3%A9%20Rausch_lizenzfrei.jpg"> </a> <strong> Stabwanze </strong> Quelle: René Rausch </p><p> <p><strong>Wasserschlauch&nbsp;</strong><em>(Utricularia sp.)</em></p> <p>Die sieben in Deutschland vorkommenden Arten aus der Gattung der Wasserschläuche erbeuten kleines Zooplankton wie Wasserflöhe oder Hüpferlinge und zählen somit zu den „fleischfressenden“ Pflanzen. An den stark zerschlitzen Sprossen befinden sich zahlreiche Blasen, in denen Unterdruck herrscht. Berührt ein kleines Tier die Borsten an der Öffnung, wirken diese als Hebel und öffnen die Falle, wodurch blitzschnell Wasser einströmt und das Tier eingesaugt wird. Die Beute wird anschließend verdaut. Durch die so gewonnenen Nährstoffe kann <em>Utricularia</em> auch in sehr nährstoffarmen Gewässern wie Moortümpeln vorkommen. Einige Arten kommen nur in solchen Habitaten vor und sind daher durch Überdüngung stark gefährdet.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Utricularia_Dammer.jpg"> </a> <strong> Der Wasserschlauch mag auch tierische Kost </strong> Quelle: Johannes Dammer </p><p> <p><strong>Schwimmlebermoos </strong>(<em>Ricciocarpos natans</em>)</p> <p>Das Schwimmlebermoos schwimmt auf der Wasseroberfläche von Weihern, Tümpeln und in windgeschützten Seebuchten und erinnert dabei oft an kleine Herzen. Als Lebermoos zählt es zu den stammesgeschichtlich alten Pflanzengruppen. Auf den ersten Blick kann man es mit den Wasserlinsen, oft auch als „Entengrütze“ bekannt, verwechseln. Es unterscheidet sich jedoch durch das zweifach verzweigende Wachstum und die langen, spreizenden Bauchschuppen. Durch diese Unterwasser liegenden Borsten halten die Pflanzen untereinander Abstand, wodurch das Schwimmlebermoos nicht so dicht wächst wie die Wasserlinsen. <em>Ricciocarpos natans</em> ist besonders auf phosphatarme Gewässer angewiesen. Wird dieser Nährstoff übermäßig aus der umgebenden Landschaft eingetragen, kann sich das Schwimmlebermoos nicht mehr gegen die wüchsigen Wasserlinsen behaupten und verschwindet. Deswegen ist <em>Ricciocarpos natans</em> in Deutschland gefährdet.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Schwimmlebermoos_Dammer3.jpg"> </a> <strong> Schwimmlebermoos inmitten von Wasserlinsen </strong> Quelle: Johannes Dammer </p><p> <p><strong>Rotbauchunke (</strong><em><strong>Bombina bombina</strong></em><strong>)&nbsp;</strong></p> <p>Die stark gefährdete Rotbauchunke kommt nur im nordöstlichen Teil von Deutschland vor. Dort laicht sie meist in den flachen und vor allem fischfreien Tümpeln und Weihern der Auenlandschaften, im Norden auch in den eiszeitlich entstandenen Söllen. Die orange-rötlich gefärbte Unterseite signalisiert Fressfeinden ihre Giftigkeit. Diese wird bei Gefahr durch ihre typische, auf dem Rücken liegende Warnstellung präsentiert Im Herbst verlassen die Tiere das Wasser, um an Land zu überwintern. Deshalb spielt neben dem Laichhabitat auch die Umgebung eine wichtige Rolle. So zeigt der Lebenszyklus der Rotbauchunke, dass Wasserflächen nie isoliert zu betrachten sind. Vielmehr stehen sie &nbsp;in ständigem Austausch mit ihrer Umgebung und sollten beim Schutz unserer Gewässer immer mit einbezogen werden.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/DSC_2479b_Rotbauchunke_SchneeweissNorbert.jpg"> </a> <strong> Die Rufe der Rotbauchunke "schlagen" Wellen </strong> Quelle: Norbert Schneeweiß </p><p> <p><strong>Europäische Sumpfschildkröte (</strong><em>Emys orbicularis</em>)</p> <p>Die Europäische Sumpfschildkröte ist die einzige einheimische Schildkrötenart Deutschlands – und ein außergewöhnliches Reptil. Ihr Lebensstil und &nbsp;Aussehen haben sich seit der Zeit der Dinosaurier kaum verändert. Meist lebt sie in strukturreichen Gewässern, wo sie Muscheln, Schnecken, Wasserinsekten, Kleinkrebse und auch pflanzliche Nahrung frisst. Zur Fortpflanzungszeit oder wenn Gewässer austrocken, unternimmt <em>Emys orbicularis</em> auch Wanderungen an Land – mitunter über mehrere Kilometer. Manche Tiere erreichen ein bemerkenswertes Alter von bis zu 100 Jahren. Beim Sonnenbaden - auf ins Wasser ragenden Stämmen von Weihern, kleinen Seen oder Flussauen - ist sie wachsam, um bei der kleinsten Störung blitzschnell ins Wasser zu tauchen. Früher auf dem Speiseplan der Menschen ist sie heute Opfer der Zerstörung, Übernutzung und Zerschneidung ihrer Lebensräume. Die Europäische Sumpfschildkröte ist vom Aussterben bedroht. Schutzprojekte versuchen, die letzten wilden Lebensräume sowie die letzten Reliktpopulationen zu erhalten und durch Wiederansiedlungen zu stärken.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/DSC_3253b-1_EuropSumpfschildkr%C3%B6te_SchneeweissNorbert.jpg"> </a> <strong> Europäische Sumpfschildkröte beim Sonnenbad </strong> Quelle: Norbert Schneeweiß </p><p> Ausgewählte Typen von Kleingewässern, Belastungen und mögliche Schutzmaßnahmen <p><strong>Fischteiche </strong>sind oft durch Überdüngung, Medikamenteinsatz, Verlandung und zu hohen Fischbesatz belastet; wichtig sind reduzierte Nutzung und regelmäßige Pflege. Feuerlöschteiche sind meist naturfern angelegt und sollten naturnah umgestaltet sowie ohne Fischbesatz betrieben werden.</p> <p><strong>Wiesenweiher </strong>in Auen leiden unter Entwässerung und veränderten Ufern; hier steht die Wiederherstellung natürlicher Wasserverhältnisse im Fokus. Sölle und Ackerweiher werden vor allem durch landwirtschaftliche Stoffeinträge und veränderten Wasserhaushalt beeinträchtigt, weshalb Pufferzonen und geringere Einträge wichtig sind.</p> <p><strong>Waldweiher und -seen</strong> sind durch Eingriffe wie Rodung oder Entwässerung gefährdet; Schutzmaßnahmen zielen auf Wiederherstellung und angepasste Nutzung. Kleinbadeteiche und Badeseen kämpfen mit Hygieneproblemen und Übernutzung, weshalb Nährstoffeinträge reduziert und Nutzung gesteuert werden sollte.</p> <p><strong>Dorf- und Stadtteiche</strong> sind häufig schlecht gepflegt und nährstoffbelastet; hier helfen Renaturierung, bessere Pflege und die Vermeidung zusätzlicher Einträge.</p> <p><strong>Kleinbadeteiche und Badeseen</strong> haben häufig hygienische Probleme, Algenblüten und leiden unter intensiver Nutzung. Maßnahmen sind die Reduktion von Nährstoffeinträgen, verbesserte Abwasserbehandlung, das Zulassen von Röhrichtzonen sowie eine angepasste, moderate Nutzung.</p> <p><strong>Sölle und Ackerweiher</strong> sind besonders durch Nähr- und Schadstoffeinträge aus der Landwirtschaft sowie durch Veränderungen des Wasserhaushalts (z. B. Grundwasserabsenkung) gefährdet. Schutzmaßnahmen umfassen Randstreifen, die Reduktion von Stoffeinträgen, die Förderung unterschiedlicher Sukzessionsstadien sowie das Schließen von Entwässerungsgräben.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Teich1_Dammer_1_quer_0.jpg"> </a> <strong> Kleingewässer </strong> Quelle: Johannes Dammer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/IMG_1443.JPG"> </a> <strong> Kleiner See </strong> Quelle: Johannes Dammer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/20250828_082033_0.jpg"> </a> <strong> Kleingewässer in ländlicher Umgebung, heiße Temperaturen lassen sie leicht austrocknen </strong> Quelle: Linda Timme <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/20250828_073359_0.jpg"> </a> <strong> Kleingewässer sind verschiedensten Belastungen ausgesetzt </strong> Quelle: Linda Timme Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Klimawandel und Gletschergeschichte am Kilimanjaro

Gletscher haben im 20. Jh. weltweit starke Rückgänge erfahren, was auch für Gletscher in den Tropen gilt. Obwohl die Gletscher am Kilimanjaro (Tansania) ähnliche Charakteristika wie andere tropische Gletscher aufweisen (starke Empfindlichkeit auf Klimaelemente, die von der Luftfeuchtigkeit gesteuert werden), verlangt die Untersuchung ihres Verhaltens eine spezielle Sichtweise. Diese ist notwendig, da am Kilimanjaro zwei verschiedene Gletschersysteme existieren: die tafelförmigen Gletscher auf dem Gipfelplateau und die Hanggletscher unterhalb des Gipfelplateaus auf den steilen Flanken des Berges. Plateaugletscher sind von seitlich zurückweichenden, vertikalen Eiskliffs umrandet, die zu einer stetigen Abnahme der Ausdehnung von Plateaugletschern führen - selbst wenn sich auf deren horizontalen Oberflächen Schnee und folglich Gletschermasse ansammelt. Ein Vorprojekt konnte belegen, dass die klimatische Hauptursache für den seit 1880 andauernden Rückgang der Gletscher am Kilimanjaro ein regional trockeneres Klima seit dem späten 19. Jh. ist. Ebenso wurde klar, dass das gegenwärtige Klima die Gletscher nahe an das vollständige Verschwinden drängt. Dies wirft wiederum die Frage auf, unter welchen Klimabedingungen sie überhaupt existieren und sich bilden konnten. Das beantragte Projekt setzt sich daher das Ziel, eine mindestens 500 Jahre umfassende Zeitreihe des Gletscherverhaltens am Kilimanjaro zu rekonstruieren. Da andere Rekonstruktionen (v.a. Seespiegelstände) andeuten, dass die regionalen Klimaschwankungen vor 1880 größer als nachher waren, scheint es möglich, dass die Gletscher am Kilimanjaro eine relativ kurze Lebenszeit und daher ein zyklisches Verhalten aufweisen. Im vorgeschlagenen Projekt werden meteorologische Messungen im Gipfelbereich des Kilimanjaro dazu dienen, ein Massenbilanzmodell anzutreiben, zu kalibrieren und zu validieren. Dieses an der Physik der Gletscher orientierte Modell quantifiziert den Massenaustausch zwischen Gletscher und Atmosphäre. Input-Daten, die mehrere Jahrhunderte umfassen, sollen schließlich aus Simulationen des Paläoklimas mit gekoppelten Zirkulationsmodellen (globale Klimamodelle) kommen. Um den Klimamodell-Output auf die lokalen Verhältnisse am Kilimanjaro zu transferieren, ist eine Regionalisierungstechnik (statistisches Downscaling) notwendig. Durch die Anwendung des regionalisierten Datensatzes auf das Massenbilanzmodell entsteht im letzten Schritt eine mindestens 500-jährige Reihe des Gletscherverhaltens (und potenzieller Zyklizität) am Kilimanjaro, die mit (a) anderen Rekonstruktionen von klimaempfindlichen Umweltsystemen (Seestände, Eisbohrkerne) und (b) der großräumigen Klimadynamik im Zirkulationsmodell verglichen werden kann. Der experimentelle Teil des Projekts betrifft die Modellierung der vertikalen Eiskliffs sowie die Erzeugung zeitlich hochaufgelöster lokaler Daten aus dem globalen Klimamodell. usw.

Mehr als verschüttete Täler: Dienen Tunneltäler als bevorzugte Fließwege für frisches Grundwasser in der Nordsee?

Die stetig wachsende Bevölkerung führt zu einem steigenden Bedarf an Frischwasser und die Entnahme von Grundwasser ist eine der wichtigsten Quellen diesen Bedarf zu decken. Engpässe in der Frischwasserversorgung haben die Suche Nachweis von frischem Grundwasser unter dem heutigen Meeresboden angetrieben. Die Rolle glazialer Strukturen, welche während der Vergletscherungen entstanden sind, ist jedoch im Hinblick auf das Vorkommen frischen Grundwassers noch wenig bekannt. Insbesondere sogenannte Tunneltäler (TT), welche sich unter den Eisschilden bildeten, könnten von besonderer Relevanz sein. Ihre Ausmaße (bis zu 5 km breit, 400 m tief, 100te km lang) spiegeln die gewaltigen Schmelzwassermengen wider, die den Untergrund unter den Eisschilden durchspülten. Ihre Entstehung und Füllung resultierte in stark durchlässigen Sanden und Kiesen im unteren Teil und feinkörnigen Ablagerungen im oberen Teil dieser Strukturen. Diese Konfiguration begünstigt eine Rolle als bevorzugte Fließwege für offshore Grundwasser. Zur Untersuchung des Potenzials von TT als bevorzugte Fließwege für offshore frisches Grundwasser (OFG), verfolgt dieses Projekt folgende Ziele: (O1) Durch die Kombination von elektromagnetischen und seismischen Daten wollen wir ein strukturgebundenes Widerstandsmodell für mehrere TT erstellen; (O2) Wir wollen die Salzgehaltswerte für verschiedene Architekturen und Tiefen von TT abschätzen; (O3) Aufbauend auf den ersten beiden Zielen wollen wir die Ergebnisse für das gesamte Arbeitsgebiet in ein detailliertes lithologisches 3D-Modell extrapolieren. Die sich daraus ergebende Salzgehaltsverteilung im Untergrund wird dazu beitragen, die Ober- und Untergrenzen des Volumens frischen Grundwassers abzugrenzen und die Grundlage für ein detailliertes Grundwassermodell schaffen. Folgende Schritte sind dazu nötig: (S1) Kartierung und Charakterisierung der räumlichen Heterogenität von TT anhand vorhandener seismischer Daten; (S2) Erstellung eines lithologischen Modells für den Untergrund zwischen Amrum und Helgoland von 0 bis 400 m Tiefe; (S3) Identifizierung vielversprechender Standorte und Durchführung von CSEM-Messungen (Controlled Source Electromagnetic) zur Untersuchung der Verteilung des elektrischen Widerstands im Untergrund (TT); (S4) Kombination von Widerstandsmessungen mit Mehrkanal-Seismikdaten (MCS) zur Ableitung des Salzgehalts der Porenflüssigkeit; (S5) Extrapolation der Ergebnisse für das gesamte lithologische Modell. Tunneltäler existieren in ehemals vergletscherten Regionen weltweit. Gelingt uns der Nachweis von OFG in Tunneltälern, hätte dies erhebliche Implikationen für bisher unbekannte Süßwasserverteilungen und hydrologische Systeme. Die uns zur Verfügung stehenden Daten bieten eine einzigartige Möglichkeit zur Integration von CSEM- und seismischen Messungen bei begrenztem Aufwand. Die Ergebnisse des Projekts werden einen neuen Blick auf offshore Gletscherlandschaften und ihre Rolle im pleistozänen Wasserkreislauf erlauben.

Internationale Quartärkarte von Europa 1:2.500.000 (IQE2500) - Blatt 07 Moskva

Die Idee, das Quartär Europas in einer Karte darzustellen, wurde erstmals 1932 auf dem 2. Kongress der INQUA (International Union for Quaternary Research) in Leningrad (St. Petersburg) diskutiert. Im Jahre 1995, also über 50 Jahre später, wurde unter Federführung der INQUA schließlich die Internationale Quartärkarte von Europa 1 : 2 500 000 (IQE2500) von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) fertig gestellt. Die gemeinschaftlich von der BGR und INQUA herausgegebene Karte bildet verschiedene quartäre Einheiten wie Endmoränen, Grundmoränen, Kames, Drumlins, Oser und Eisrandlagen ab. Zusätzlich sind die Richtungen der Eisbewegungen, Grenzen der marinen Transgressionen und tektonische Störungen eingetragen. Bedeutende Typlokalitäten der Quartärforschung, bathymetrische Linien und die rezente Sedimentverteilung am Meeresboden werden ebenfalls dargestellt. Die Legende auf jedem der 14 Kartenblätter ist in Deutsch und, in Anhängigkeit des abgebildeten Territoriums, in Englisch, Französisch oder Russisch. Auf Blatt 15 findet sich die Generallegende für das gesamte Kartenwerk.

Topoklimatische Steuerung und nicht-lineare Dynamik der Klimawandelresonanz von Gletschern in Hochasien (TopoCliF)

Die Gletscher Hochasiens, existentielle Ressource der Wasserversorgung von über einer Milliarde Menschen, reagieren ausgesprochen heterogen auf den Klimawandel. Die zugrunde liegenden Wirkmuster, Steuerungsfaktoren und Sensitivitäten sind jedoch bisher nur lückenhaft verstanden. Jüngste Studien zeigen die besondere Bedeutung topoklimatischer Effekte auf der Skale einzelner Täler und Höhenzüge, die auch ein großes Potential zu nicht-linearer Abschmelzdynamik implizieren. Zur Analyse dieser mesoskaligen Phänomene fehlen aber bislang adäquate Werkzeuge, die die big-data-kritische Datenlücke zwischen großräumigen Fernerkundungs- und feldbasierten Detailstudien schließen können. Die Höhe der Gletschergleichgewichtslinie (ELA) integriert alle am Gletscher wirkenden topographischen und klimatischen Faktoren und ist daher als Indikator eben dieser topoklimatischen Phänomene bestens geeignet. Im beantragten Projekt soll ein neuartiges Fernerkundungsverfahren für ganz Hochasien angewendet werden, das eigens entwickelt wurde, um für ganze Orogene Datensätze der ELA und multitemporaler ELA-Änderungen in präzedenzlos hoher Auflösung zu generieren. Durch ein künstliches neurales Netz werden dann die räumlichen Muster und ihnen zugrunde liegende Beziehungen im regional heterogenen Zusammenwirken klimatischer (Globalstrahlung, Temperatur, Niederschlag, Wind, etc.; aus Daten der High Asia Refined analysis, HAR) und topographischer (Exposition, Hangneigung, Gipfelhöhe, etc.; aus digitalen Geländemodellen, DGM) Faktoren zur Steuerung der ELAs in Hochasien aufgeschlüsselt. An für Teilräume repräsentativen Benchmark-Settings mit besonders guter Datensituation werden die steuernden Prozesse am Gletscher durch numerische Modellierung der Energie- und Massenbilanzen (MB) im Detail untersucht. Auf Basis der resultierenden MB-Daten wird zusätzlich die Sensitivität der MBs zu monatlichen Anomalien in Temperatur und Niederschlag (aus HAR) modelliert. Vorstudien zeigen, dass Verebnungsflächen in den Akkumulationsgebieten der Gletscher großes Potential zu nicht-linearer Abschmelzdynamik bei weiterem ELA-Anstieg bergen. Größe und Topographie dieser Verebnungen werden durch DGM-basierte GIS-Analysen für Gletscher ganz Hochasiens quantifiziert. Zur Identifizierung der zugehörigen Kipppunkte (ELA, ab der eine spezifische Verebnungsfläche zu Ablationsgebiet wird) werden jeweils aus Hochflächentopographie und ELA-Daten die verbleibenden Pufferhöhen berechnet. Die diesen Pufferhöhen entsprechenden Temperaturzu- oder Niederschlagsabnahmen werden auf Basis der zuvor erhobenen Sensitivitätsdaten abgeschätzt und die verbleibende Zeit zur Überschreitung der Kipppunkte für verschiedene Szenarien anthropogenen Klimawandels ermittelt. Die Resultate dieses interdisziplinär-polymethodischen Ansatzes werden erstmals eine Entschlüsselung der topoklimatischen Steuerung der Klimawandelresonanz von Gletschern in Hochasien und ihrer Potentiale zu nicht-linearer Abschmelzdynamik ermöglichen.

Abschätzung des Beitrags des Ozeans zum Massenverlust Grönländischer periphärer Gletscher – ein skalenübergreifender Ansatz

Grönland beheimatet, abgesehen von seinem großen Eisschild, eine Vielzahl von weitaus kleineren peripheren Gletschern. Der Anteil dieser Gletscher am gesamten Eismassenverlust Grönlands geht weit über den Anteil hinaus, den diese Gletscher an der gesamten Eismasse und –fläche einnehmen. Da sie sich meist in gebirgigem Gelände entlang der Küsten befinden, erfordern numerische Modelle dieser Eismassen geeignete räumliche Auflösungen, die nicht von Eisschildmodellen erreicht werden können. Kalbende Gletscher tragen in besonderem Maße zum Gesamtmassenverlust bei. Über den Zeitraum 2003-2008 trugen die peripheren Gletscher 14% zum grönlandweiten Eismassenverlust bei. Ihr Beitrag zum Meeresspiegelanstieg wird Prognosen zufolge in Zukunft weiter ansteigen, wobei aktuell verfügbare Projektionen unter Annahme einer Klimaentwicklung entlang des RCP 8.5 einen Eismassenverlust von bis zu ~50% im 21. Jahrhundert vorhersagen. Es existiert eine deutliche regionale Variabilität, die eine komplexe Kombination von atmosphärischen und ozeanischen Antriebsmechanismen widerspiegelt. Nichtsdestotrotz ist keines der aktuell verfügbaren regionalskaligen Gletschermodelle in der Lage, ozeanische Einflüsse auf die Frontalablation an den kalbenden Gletscherzungen explizit aufzulösen. Abgesehen von zwei Modellen wird Frontalablation sogar vollständig ignoriert. Folglich existieren auch bisher keinerlei Abschätzungen bezüglich der Mengen von Frontalablation an Grönlands peripheren Gletschern, weder für Vergangenheit, Gegenwart, noch Zukunft.Das Ziel des Projektes ist die Erstellung von CMIP6-basierten Projektionen der zukünftigen Entwicklung von Grönlands peripheren Gletschern im 21. Jahrhundert unter besonderer Berücksichtigung von kalbenden Gletschern. Wir werden sowohl Schmelzwasserabflüsse als auch Beiträge zum Meeresspiegelanstieg quantifizieren. Wir werden das Open Global Glacier Model (OGGM) dahingehend weiterentwickeln, dass es in seinem Frontalablationsmodul ozeanische Antriebsmechanismen berücksichtigt. Dies wird durch spezielle Downscaling-Routinen für Klima- und Ozeandaten unterstützt werden. Wir werden die Modelperformance von OGGM in Abhängigkeit von verschiedenen räumlichen Auflösungen der Antriebsdaten im Detail evaluieren, um herauszufinden, ob und inwieweit die Anwendung optimierter Skalenübergänge von der großen synoptischen hinunter auf die kleinere, lokale Skala der peripheren Gletscher dazu beiträgt, die Modelperformance zu steigern. Die Ergebnisse des Projektes werden ein gesteigertes Maß an Verständnis bezüglich der atmosphärischen und ozeanischen Einflüsse auf die Entwicklung der peripheren Gletscher Grönlands liefern. Weiterhin werden wird Empfehlungen bezüglich der optimalen Komplexität zukünftiger, regionalskaliger Gletschermodellierungen abgeben und dabei besonders kalbende Gletscher berücksichtigen.

Vergangene und zukünftige Entwicklung der Eismassen auf Svalbard - Klimaantrieb und Telekonnektionen

Der Klimawandel ist eine der Hauptherausforderungen für die Menschheit im 21. Jahrhundert. Seine Auswirkungen sind vielschichtig wobei der anwachsende Massenverlust von Gletschern außerhalb der großen Eisschilde sowie deren bedeutender Beitrag zum Meeresspiegelanstieg zu den am stärksten hervorstechenden zählt. Diesbezüglich sind die Gletscher und Eiskappen der Arktis aufgrund ihres großen Volumens und ihrer großen Oberfläche, die als Kontaktfläche zum Klima- und Ozeanantrieb und damit zum Klimawandel selber fungiert, von besonderer Bedeutung. Da die Arktis darüber hinaus diejenige Region der Erde mit dem höchsten, prognostizierten, zukünftigen Temperaturanstieg ist, wird erwartet, daß sich die Bedeutung der arktischen Eismassen für den Meeresspiegelanstieg auch in Zukunft fortsetzt oder sogar noch steigern wird.Die großen Gletscher der Nordpolarregion umgeben den arktischen Ozean in ähnlichen Breitenlagen, weisen aber in jüngster Zeit ein inhomogenes Verhalten auf. Diese Tatsache legt eine räumliche Variabilität der klimatischen und ozeanischen Antriebsmechanismen der Gletschermassenbilanz innerhalb der zirkumarktischen Regionen nahe und offenbart damit die Diversität der Einflüsse des Klimawandels. Bezüglich der Variabilität der Antriebsmechanismen weist Svalbard in der Arktis eine einzigartige Lage auf. Es liegt an der Grenze zwischen kalten, polaren Luftmassen und Ozeanwassern und den Einflüssen des Westspitzbergenstroms, welcher der hauptsächliche Warmwasserlieferant für das arktische Umweltsystem ist. Darum verspricht das Erforschen der Reaktionen der Gletscher auf Svalbard auf die Veränderlichkeit des Klima- und Ozeanantriebs bedeutende Einblicke in die komplexe Kausalkette zwischen Klimawandel, der Variabilität der Klima- und Ozeanbedingungen in der Arktis und der Reaktion der arktischen Landeismassen. Das Ziel des Projektes ist es eine zuverlässige Abschätzung der räumlichen und zeitlichen Variabilität der klimatischen Massenbilanz aller Gletscher und Eiskappen auf Svalbard zu erreichen und diese mit dem Klima- und Ozeanantrieb in Verbindung zu setzen. Dazu wird ein räumlich verteiltes, von statistisch downgescalten Klimadaten angetriebenes Model zur Berechnung der klimatischen Massenbilanz aufgesetzt. Die Massenbilanz aller Gletscherflächen auf Svalbard wird für den Zeitraum 1948-2013 modelliert und die zeitlich variablen Felder von Ablation, Akkumulation, wiedergefrorenem Schmelzwasser und klimatischer Massenbilanz für anschließende geostatistische Studien genutzt. Diese Studien werden potentielle Einflüsse der raumzeitlichen Variabilität von großräumigen Mustern des Luftdrucks, der Meereisbedeckung und der Meeresoberflächentemperatur auf die Variabilität der Gletschermassenbilanz auf Svalbard identifizieren und analysieren. Auch Telekonnektionen zu fernen Modi der atmosphärischen Zirkulation werden durch Studien bezüglich der potentiellen Einflüsse verschiedener atmosphärischer Zirkulationsindizes in die Betrachtungen einbezogen.

Berliner Stadtböden

Die Böden Berlins spiegeln die bewegte Natur- und Stadtgeschichte der Region wider. Die ältesten Landschaftselemente wurden maßgeblich durch die letzte Eiszeit, die Weichseleiszeit, bis vor rund 11.700 Jahren geprägt. Gletscher, Schmelzwässer und Flugsande formten eine abwechslungsreiche Landschaft, unter anderem aus Geschiebehochflächen, Warschau-Berliner Urstromtal und Dünenbildungen. Die abgelagerten Geschiebemergel, Kiese und Sande bilden bis heute die landschaftliche Grundlage der Berliner Böden. In der daran anschließenden relativ stabilen Warmzeit des Holozäns entwickelten sich in den eiszeitlichen Substraten unter anderem Braunerden, Parabraunerden, Podsole, Gleye, Auen- und Moorböden. Mit der Entwicklung zur Großstadt haben sich die natürlichen Böden Berlins jedoch stark verändert. Durch Bautätigkeit, Abgrabungen, Aufschüttungen und Ablagerungen entstanden anthropogen überprägte städtische Böden. Insbesondere in den innenstädtischen Gebieten sind besonders stark überprägte Böden aus Bauschutt, Trümmerschutt und anderen anthropogenen Materialien weit verbreitet. Sie überlagern und ersetzen die natürlich gewachsenen Böden. Aber auch die Rieselfeldnutzungen in Stadtrandbereichen, der Zweite Weltkrieg, die Trümmerberge und die Teilung Berlins durch den Berliner Mauerstreifen haben ihren Fußabdruck in den Berliner Böden hinterlassen. Aufgrund der intensiven kulturräumlichen und stadtgeschichtlichen Entwicklung weisen selbst die naturnächsten Böden Berlins, beispielsweise in den Berliner Forsten und Parken, eine anthropogene Überprägung auf, sodass auch diese Standorte nur noch als naturnah und nicht mehr als natürlich gelten. Vor diesem Hintergrund lassen sich die Berliner Stadtböden in naturnahe Böden und anthropogene Böden unterscheiden, wobei der Anteil anthropogener Böden bereits doppelt so hoch ist wie der Anteil naturnaher Böden. Neben relativ initialen Böden aus Bausanden und Bauschutt setzen sich die anthropogenen Böden Berlins unter anderem auch aus Friedhofsböden, Kleingartenböden und Deponieböden zusammen. Die Vielfalt der Berliner Böden abzubilden und auf ihre Bedeutung und Funktionalität aufmerksam zu machen, ist vor dem Hintergrund des Handlungsziels 4 der Berliner Bodenschutzkonzeption „Bodenschutz in Bildung, Fortbildung und Öffentlichkeitsarbeit verankern“ Aufgabe des vorsorgenden Bodenschutzes.

1 2 3 4 5 … 65 66 67