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Sonderforschungsbereich (SFB) 990: Ökologische und sozioökonomische Funktionen tropischer Tieflandregenwald-Transformationssysteme (Sumatra, Indonesien)

In vielen tropischen Gebieten werden Regenwälder gerodet, um Holz und andere Waldprodukte zu gewinnen und Nahrungs-, Futter-, Faser- und Energiepflanzen anzubauen. Häufig wird angenommen, dass beim Roden natürlicher Wälder alle Funktionen und Leistungen des Waldes verloren gehen. Allerdings ist eine vollständige Konservierung in vielen Situationen nicht realistisch und aus ökologischer Sicht möglicherweise auch nicht erforderlich. Überraschenderweise wurden die Determinanten der Abholzung tropischer Regenwälder und die Rolle der daraus entstehenden agrarischen Nutzungssysteme für den Erhalt von Biodiversität und anderen ökologischen und sozioökonomischen Funktionen im Detail bisher nur wenig wissenschaftlich erforscht. Der Sonderforschungsbereich 990 (SFB 990 / EFForTS) verfolgt das Ziel, wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse darüber bereitzustellen, wie auf der Landschaftsskala die ökologischen Funktionen tropischer Regenwälder und landwirtschaftlicher Nutzungssysteme erhalten und verbessert werden können, bei gleichzeitiger Steigerung der menschlichen Wohlfahrt. Ebenso verfolgt der SFB die Frage, wie landwirtschaftliche Nutzung und Naturschutz besser integriert werden können. Die Forschung wird in einer der größten Tieflandregenwaldregionen Südostasiens durchgeführt, der Provinz Jambi in Sumatra, Indonesien. Gummi- und Ölpalmenplantagen gehören zu den wichtigsten landwirtschaftlichen Nutzungssystemen in Jambi. Innerhalb der Provinz wurden zwei Landschaften und 36 Kernflächen für umfassende Analysen ausgewählt, die unterschiedliche Nutzungssysteme und Regenwaldreferenzflächen umfassen. In einer der Landschaften wurden zum Vergleich Flussufer- und nicht-Flussuferbereiche identifiziert. Zudem werden in zwei Experimenten in Ölpalmplantagen der Einfluss von Anreicherungskulturen sowie von unterschiedlichen Dünger- und Pestizidintensitäten erforscht. Bei den Analysen wird eine Vielzahl relevanter Aspekte untersucht und verglichen, z.B. ober- und unterirdische Biodiversität, Bodenfruchtbarkeit, Wasser- und Nährstoffflüsse, Treibhausgasemissionen, sowie wirtschaftliche, soziale, kulturelle und politische Dimensionen der Landnutzungsänderung. Besonderes Augenmerk liegt auf der Analyse von Synergien und Konflikten zwischen den unterschiedlichen ökologischen und sozioökonomischen Funktionen, deren detaillierte Kenntnis eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung und Umsetzung nachhaltiger Agrarsysteme ist. Der SFB wird in enger Kooperation zwischen der Universität Göttingen und verschiedenen Partnerinstitutionen in Indonesien durchgeführt. Dieses Programm zur Erforschung von Transformationsprozessen in tropischen Tieflandregenwäldern ist mit Blick auf die sehr breite interdisziplinäre Ausrichtung und die Landschaftsperspektive international einzigartig.

Results of palynological analysis from 2020 of the varved MO-05 core from Lake Mondsee (Austria) section (249-526 cm)

This study reports a precisely dated pollen record with a 20-year resolution from the varved sediments of Lake Mondsee in the north-eastern European Alps (47°49′N, 13°24′E, 481 m above sea level). The analysed part of core spans the interval between 1500 BCE and 500 CE and allows changes in vegetation composition in relation to climatic changes and human activities in the catchment to be inferred. Intervals of distinct but modest human impact are identified at ca. 1450-1220, 740-490 and 340-190 BCE and from 80 BCE to 180 CE. While the first two intervals are synchronous with prominent salt mining phases during the Bronze Age and Early Iron Age at the nearby UNESCO World Heritage Site of Hallstatt, the last two intervals fall within the Late Iron Age and Roman Imperial Era, respectively. Comparison with published records of extreme runoff events obtained from the same sediment core shows that human activities (including agriculture and logging) around Lake Mondsee were low during intervals of high flood frequency as indicated by a higher number of intercalated detrital event layers, but intensified during hydrologically stable intervals. Comparison of the pollen percentages of arboreal taxa with the stable oxygen isotope and potassium ion records of the NGRIP and GISP2 ice cores from Greenland reveals significant positive correlations for Fagus and negative correlations for Betula and Alnus. This underlines the sensitivity of vegetation around Lake Mondsee to temperature fluctuations in the North Atlantic as well as to moisture fluctuations controlled by changes in the intensity of the Siberian High and the North Atlantic Oscillation (NAO) regime.

Emmy Noether-Nachwuchsgruppen, Tropische Bodenkohlenstoffdynamik im Bezug zur Variabilität von Bodengeochemie und Landnutzung entlang erosiver Störungsgradienten (TropSOC)

Die Reaktion von Böden auf erosionsbedingte Störungen ist eine der großen Unsicherheiten bei der Vorhersage von zukünftigen Treibhausgasflüssen von Böden zur Atmosphäre in Erdsystemmodellen. Das tropische Afrika ist dabei ein wichtiger globaler Hotspot von Klima- und Landnutzungswandel. Schnell wachsende Bevölkerung, Abholzung der Primärwälder zur Schaffung von Ackerflächen sowie die damit einhergehende Bodendegradation stellen die Region vor große Herausforderungen. Es wird erwartet, dass dort noch in diesem Jahrhundert bedeutende Änderungen sowohl in Bezug auf biogeochemische Kreisläufe in Böden, als auch den Fluss von Kohlenstoff (C) zwischen Boden, Vegetation und der Atmosphäre auftreten werden. Da sich der Großteil unseres Prozessverständnisses des Kohlenstoffzyklus aus den Klimazonen der mittleren Breiten ableitet, ist unklar wie sich die Kohlenstoffdynamik in den Tropen entwickeln wird. Es ist wichtig, diese Wissenslücke zu füllen, da tropische Ökosysteme Dienstleistungen von globaler Bedeutung übernehmen, wie zum Beispiel der Kohlenstoffspeicherung in Pflanzen und Böden, Biomasseproduktion und letztlich Lebensmittelversorgung der Region. Ziel des vorgeschlagenen Projektes TROPSOC ist es daher ein mechanistisches Verständnis der Kohlenstoffsequestrierung und -mineralisierung in Böden des tropischen Afrikas zu entwickeln. Die Studienflächen im östlichen Bereich des Kongo-Einzugsgebietes bieten eine einzigartige Kombination aus geologisch unterschiedlichem Ausgangsmaterial für die Bodenbildung und verschiedenen Ebenen der Störung durch den Menschen, welche unter tropisch-feuchtem Klima stattfindet. TROPSOC wird wesentlich dazu beitragen, die folgenden Fragen zu beantworten: 1. Wie werden sich Kohlenstoffflüsse und -speicherung in tropischen Systemen zwischen Böden, Pflanzen und der Atmosphäre entwickeln und unterscheiden mit Bezug auf die Steuerungsfaktoren: Geologie, Boden, Störungen durch den Menschen und Topographie? 2. Wie beeinflusst die Biogeochemie von tropischen Böden die Schwere der erosiven Störung des tropischen Kohlenstoffzyklus? 3. Wie kann man die Kontrollmechanismen der Bodenkohlenstoffdynamik in einer räumlich expliziten Weise modellieren? TROPSOC wird maßgeblich zum besseren Verständnis der Faktoren beitragen, welche die räumliche Verteilung und zeitliche Dynamik von organischen Kohlenstoff in tropischen Böden steuern. TROPSOC wird Daten und Modelle erzeugen welche die Lücke zwischen lokalem Prozessverständnis und großräumlicher Modellierung des Kohlenstoffzyklus in tropischen Böden schließt. Dies wird letztlich dazu beitragen, die Unsicherheit im Zusammenhang mit terrestrischen Kohlenstoffflüssen und der Reaktion von Böden auf Störungen zu reduzieren, was eines der größten Probleme in aktuellen Erdsystemmodellen und bei der Beurteilung von Ökosystemdienstleistungen darstellt.

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: Globale Relevanz von Gashydrat-gefüllten Rissen für Hangstabilität

Submarine Hangrutschungen stellen ein bedeutendes Risiko für Offshore-Infrastrukturen und Küstengebiete dar, da sie zum Beispiel gefährliche Tsunamis auslösen können, wie der Storegga Slide vor der Küste Norwegens. Neben anderen Präkonditionierung für Hangrutschungen, wie steile Hangneigung oder Überdruck in den Porenräumen der Sedimente verursach im Zusammenhang mit Eiszeiten, wurde die Auflösung von Gashydraten in vielen Studien diskutiert. Die weltweite räumliche Überscheidungen von submarinen Hangrutschungen und Gashydratvorkommen hat zu der Hypothese geführt, dass die Auflösung von Gashydraten in Zeiten von Meeresspiegelsenkung oder Erderwärmung eine Hangrutschung auslösen kann. Dieser Prozess entfernt die zementierenden Gasyhdrate aus den Porenräumen und das frei werdende Gas verursacht zusätzlichen Überdruck . Obwohl Studien mithilfe von numerischen Modellierungen gezeigt haben, dass diese Hypothese realistisch ist, konnte die Forschung keine geologischen oder geophysikalischen Beweise dafür finden, dass dieser Prozess wirklich eine Hangrutschung ausgelöst hat. Außerdem zeigen verschiedene Studien, dass viele submarine Hangrutschungen retrogressiv sind und auf dem mittleren bis unteren Kontinentalhang ausgelöst werden. Diese Beobachtung lässt vermuten, dass andere Prozesse die Rutschungen auslösen. Davon abgesehen gibt es keinen Zweifel, dass Gashydrate die geotechnischen Eigenschaften von Sedimenten stark beeinflussen. Daher ist es wichtig ihren Einfluss auf die Hangstabilität weiter zu untersuchen und neue Hypothesen zu testen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel dieses Antrags ist es, (1) die globale Relevanz von Gashydratgefüllten Rissen für Hangstabilität zu ergründen und (2) den Einfluss von Scherfestigkeitsvariationen auf Störungsverläufe und Stressmerkmale, wie z.B. Bohrlochausbrüche, zu verstehen. Bis jetzt war es nicht möglich gewesen, den Zusammenhang zwischen Gashydraten und Hangstabilität herzustellen, da ein umfangreicher Datensatz aus geotechnischen, geologischen und geophysikalischen Daten aus einem Gebiet mit Gashydrate verursachten Rutschungen nicht verfügbar war. Die IODP Expedition 372 hat dies geändert. Uns stehen jetzt Logging-While-Drilling Daten und Sedimentkerne von dieser Expedition zur Verfügung, genauso wie ein hochauflösender 3D Seismik Datensatz, der mit dem GEOMAR P-Cable System im Jahre 2014 aufgezeichnet wurde. Diese Daten im Zusammenhang mit einer Scherzelle für Gashydrathaltige Sedimente auf dem neusten Stand der Technik am GEOMAR, die es erlaubt die Deformation der Probe live mit einem 4D X-ray CT zu beobachten, wird es uns ermöglichen, einen Entscheidenden Schritt vorwärts in der Gashydrat- und Hangstabilitätsforschung zu machen.

Forstwirtschaft

<p> <p>Wald bedeckt rund ein Drittel der Landesfläche Deutschlands und ist somit ein prägendes Element unserer Kulturlandschaft. Wälder dienen als Naherholungsräume und erfüllen eine Vielzahl von ökologischen Funktionen. Darüber hinaus werden sie auch forstwirtschaftlich genutzt. Als Lieferant des Rohstoffes Holz kommt ihnen auch heute noch eine große ökonomische Bedeutung zu.</p> </p><p>Wald bedeckt rund ein Drittel der Landesfläche Deutschlands und ist somit ein prägendes Element unserer Kulturlandschaft. Wälder dienen als Naherholungsräume und erfüllen eine Vielzahl von ökologischen Funktionen. Darüber hinaus werden sie auch forstwirtschaftlich genutzt. Als Lieferant des Rohstoffes Holz kommt ihnen auch heute noch eine große ökonomische Bedeutung zu.</p><p> Wirtschaftliche Bedeutung des Waldes <p>Die Waldfläche in Deutschland beträgt nach der letzten Bundeswaldinventur 2022 (BWI-4) rund 11,54 Millionen Hektar (Mio. ha), was etwa einem Drittel der Gesamtfläche des Landes entspricht (<a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/vierte-bundeswaldinventur.pdf">BMLEH: Der Wald in Deutschland</a>). Bezogen auf die Fläche stellt die Forstwirtschaft nach der Landwirtschaft die bedeutendste Landnutzungsform in Deutschland dar. Die Wälder erfüllen vielfältige ökologische Funktionen und haben einen hohen Wert für eine intakte Umwelt. Abgesehen davon sind sie auch von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Sie stellen unverzichtbare Rohstoffe wie Holz und andere Naturmaterialien bereit und bilden die Grundlage für die Beschäftigung von rund 738.000 Menschen und einer Bruttowertschöpfung von circa 34 Mrd. Euro im Cluster „Forst und Holz“ (ohne Druck und Verlage) (<a href="https://www.charta-fuer-holz.de/fileadmin/charta-fuer-holz/dateien/service/mediathek/FNR_Charta-Kennzahlenbericht_2022_23_bf.pdf">FNR: Charta für Holz 2.0 - Kennzahlenbericht 2022/2023</a>).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_holzeinschlag_2025-07-08.png"> </a> <strong> Holzeinschlag in Deutschland </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_holzeinschlag_2025-07-08.pdf">Diagramm als PDF (102,20 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_holzeinschlag_2025-07-08_0.pdf">Diagramm als Excel mit Daten (102,20 kB)</a></li> </ul> </p><p> <p>Im Jahr 2024 wurden insgesamt 61,2 Millionen Kubikmeter (Mio. m³) Holz (ohne Rinde) eingeschlagen (<a href="https://www-genesis.destatis.de/genesis/online?sequenz=statistikTabellen&amp;selectionname=41261">Statistisches Bundesamt: Holzeinschlagstatistik</a>). Damit war der Holzeinschlag 2024 rund 13 % geringer als im Vorjahr und rund 26 % niedrig als im bisherigen Rekordjahr 2021. Andererseits lag der Holzeinschlag 2024 aber weiterhin über dem Mittel der Jahre 1998 bis 2023 in Höhe von 57,28 Mio. m³ (siehe Abb. „Holzeinschlag in Deutschland“). Dies kann, wie in den Vorjahren, weithin auf eine Zwangsnutzung durch vermehrten Insektenbefall zurückgeführt werden, wenn gleich in deutlich reduziertem Umfang. Der Schadholzanteil lag im Jahr 2024 bei rund 44,7 % oder 27,3 Mio. m³ (<a href="https://www-genesis.destatis.de/genesis/online?operation=table&amp;code=41261-0003&amp;bypass=true&amp;levelindex=0&amp;levelid=1689589542122">Statistisches Bundesamt: Holzeinschlagsstatistik</a>) und damit das vierte Jahr in Folge geringer als im Vorjahr und erstmals seit 2018 unter 50 %, aber weiterhin auf hohem Niveau. Wie in den Vorjahren war auch im Jahr 2024 der Schadholzeinschlag aufgrund von Insektenbefall mit 16,8 Mio. m3 (entspricht einem Anteil am Schadholzanfall von rund 61,5 %) der größte Posten. Der Schadholzeinschlag aufgrund von Windwurf und Stürmen (3,5 Mio. m³) sank im Jahr 2024 ebenso wie der trockenheitsbedingte Schadholzanteil (2,5 Mio. m³) (siehe Abb. „Durch Schäden bedingter Holzeinschlag“). Eine Zunahme um 1,8 Mio. m³ oder 68 % auf 4,5 Mio. m³ ist bei den sonstigen Ursachen zu verzeichnen. Die Waldschäden sind im Wesentlichen auf die Hitze sowie Trockenheit seit dem Jahr 2018 und der damit einhergehenden Anfälligkeit bestimmter Baumarten für Schädlinge zurückzuführen. Die Trockenheit der Vorjahre begünstigte die rasante Ausbreitung des Borkenkäfers, so dass es in der Folge zu massiven Schäden in den Wäldern kam. Rund 79 % der Bäume in Deutschland weisen heute Schadsymptome auf (<a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/waldzustandserhebung-2024.pdf">BMLEH: Waldzustandserhebung 2024</a>).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_holzeinschlag-schaeden_2025-07-08.png"> </a> <strong> Durch Schäden bedingter Holzeinschlag </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_holzeinschlag-schaeden_2025-07-08.pdf">Diagramm als PDF (54,54 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_holzeinschlag-schaeden_2025-07-08.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (31,45 kB)</a></li> </ul> </p><p> <p>Rund 81,5 % des gesamten Holzeinschlags im Jahr 2024 entfielen auf Nadelhölzer wie Fichte, Tanne, Douglasie, Kiefer und Lärche, 15,8 % auf Buche und sonstiges Laubholz und nur etwa 2,8 % auf Eiche und Roteiche. Während der Einschlag von Laubhölzern um rund 8,8 % sank, reduzierte sich der Einschlag von Nadelhölzern um rund 14,3 % im Vergleich zum Vorjahr. Dabei verzeichnete die Holzartengruppe Kiefer und Lärche sogar eine leichte Zunahme des Holzeinschlags um knapp 5 %, wohin gegens die Holzartengruppe mit vorwiegend Fichten um 19 % sank (siehe Abb. „Holzeinschlag in Deutschland“). Dies kann zu einem großen Teil mit den kalamitätsbedingten Rekordeinschlägen in der Holzartengruppe mit vorwiegend Fichten in den Jahren 2020 und 2021 erklärt werden. Etwa 49 % des Einschlags fanden im Privatwald, 31 % im Landeswald und 17,5 % im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/koerperschaftswald">Körperschaftswald</a> statt. Etwas mehr als 2,3 % des Holzeinschlags entfielen auf den Bundeswald. Damit spiegelt der Holzeinschlag in etwa auch die Waldeigentumsverhältnisse in Deutschland wider.</p> <p>Das eingeschlagene Holz wird auf vielfältige Art und Weise genutzt. Abhängig von Holzsorte und Holzqualität kann es als Baumaterial, Brennstoff, Werkstoff, in der Papierherstellung sowie bei der Produktion von Verpackungen verwendet werden. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes lag der Anteil des überwiegend stofflich genutzten Holzes (Stamm- und Industrieholz) am gesamten Holzeinschlag 2024 bei etwa 74,3 %. Etwa 20,5 % des Holzes waren Energieholz, das für eine direkte energetische Nutzung (privat oder gewerblich) vorgesehen ist. Damit wurde seit 2006 erstmals mehr Energieholz als Industrieholz eingeschlagen und der Energieholzanteil stieg erstmals seit 2014 über 20 % des Holzeinschlags. Rund 5 % waren nicht verwertetes Derbholz, das im Wald verbleibt, obwohl es bereits bearbeitet wurde (siehe Abb. „Holzeinschlag nach Holzsorten 2022“). Die tatsächliche Holznutzung in Deutschland weicht aber teilweise erheblich von der amtlichen Holzeinschlagsstatistik ab. Aus diesem Grund hat das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bmel">BMEL</a>) mit dem von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., geförderten Forschungsprojekt "Rohstoffmonitoring aller Stoffströme auf der Basis von Holz" (2015 bis 2018) versucht, die Erfassungslücke zwischen amtlicher Holzeinschlagsstatistik und tatsächlicher jährlicher Holznutzung zu schließen, insbesondere hinsichtlich der energetischen Holzverwendung (<a href="https://www.fnr.de/fileadmin/allgemein/pdf/broschueren/Handout_Rohstoffmonitoring_Holz_Web_neu.pdf">FNR: Rohstoffmonitoring Holz</a>). Die Berechnung werden mit Blick auf den Holzeinschlag durch das Thünen-Institut fortgeführt und als Einschlagsrückrechnung veröffentlicht (<a href="https://www.thuenen.de/de/fachinstitute/waldwirtschaft/zahlen-fakten/holzeinschlag-und-rohholzverwendung">Thünen-Institut: Holzeinschlag und Rohholzverwendung</a>). Der Einschlagsrückrechnung folgend werden durch die amtliche Einschlagsstatistik nur etwa 81 % des tatsächlichen Einschlages erfasst. Somit lag das tatsächlich dem Wald entnommene Holz durchschnittlich um 13,0 Mio. m³ über der in der Holzeinschlagsstatistik angegebenen Menge (im Mittel der Jahre 1995 bis 2022). Im Jahr 2023 betrug die „Einschlagslücke“ rund 14,2 Mio. m³.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_holzeinschlag-holzsorten_2025-07-08.png"> </a> <strong> Holzeinschlag nach Holzsorten 2024 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_holzeinschlag-holzsorten_2025-07-08.pdf">Diagramm als PDF (42,99 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_holzeinschlag-holzsorten_2025-07-08.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (33,70 kB)</a></li> </ul> </p><p> Auswirkungen der Forstwirtschaft auf die Umwelt <p>Im internationalen Vergleich ist die Waldwirtschaft in Deutschland als nachhaltig zu betrachten. Dennoch hat die weiträumige forstwirtschaftliche Nutzung der Wälder auch Auswirkungen auf die Umwelt. Menschliche Nutzungsformen können sich negativ auf den Waldzustand auswirken und die natürliche Leistungsfähigkeit der Wälder überfordern. Dies trifft umso mehr zu, da viele Wälder einer intensiven Bewirtschaftung unterliegen und teilweise einem hohen Nutzungsdruck ausgesetzt sind. Je nach Ernteverfahren (etwa Vollbaumernte) und Verwertbarkeit der Holzbiomasse werden dem Waldökosystem neben Derbholz auch Äste, Rinde sowie Nadeln oder Blätter entnommen. Diese Entnahme von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a> entzieht den Wäldern zum Teil große Mengen an Nährstoffen und stellt an vielen Standorten die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nachhaltigkeit">Nachhaltigkeit</a> der Nutzung in Frage. Auch das Roden von größeren Beständen kann Schneisen und gestörte Oberflächen in den Wäldern hinterlassen, die nicht nur mit einer erhöhten Windanfälligkeit der benachbarten Bestände, sondern auch mit Bodenerosion, Störung des Wasserkreislaufs und Biodiversitätsverlust einhergehen können.</p> <p>Neben Umweltproblemen, die auf eine intensivierte forstwirtschaftliche Nutzung zurückzuführen sind, sind auch ökologische Probleme bekannt, die mit dem Ausbringen von Insektiziden aus der Luft in Verbindung stehen. Diese können wertvolle Nützlinge abtöten, wobei unter Umständen auch benachbarte Lebensräume von Pflanzen und Tieren betroffen sind.</p> <p>Weitere ökologische Probleme, die mit der forstwirtschaftlichen Nutzung verbunden sind, ergeben sich durch den Anbau von Monokulturen oder nicht standortheimischen Baumarten. Auch heute noch werden zum Beispiel Fichten zu einem großen Teil in Monokultur außerhalb ihrer natürlichen Standorte bewirtschaftet, nicht zuletzt auch um die holzverarbeitende Industrie mit ausreichend Rohstoffen beliefern zu können. Häufig beobachtbare Folgen hiervon sind die Ausbreitung des Borkenkäferbefalls oder eine hohe Windbruch- und Windwurfanfälligkeit der Baumbestände. Es ist aber festzustellen, dass der Umbau zu Mischbeständen kontinuierlich, auch aufgrund der Schadereignisse der letzten Jahre, voranschreitet.</p> </p><p> Ziele einer umweltfreundlichen Forstwirtschaft <p>Um die Leistungsfähigkeit und die Qualität der Wälder zu erhalten, ist es entscheidend, die Regenerationsfähigkeit des Waldökosystems nicht durch Intensivierungsmaßnahmen zu überfordern. Angestrebt werden daher eine umwelt- und standortgerechte Nutzung der Wälder und eine nachhaltige, naturnahe Waldbewirtschaftung. Eng mit diesen Zielen verbunden ist der Umbau von Monokulturen zu Mischwäldern, die konsequente Vorsorge gegen Waldbrände und Sturmereignisse, eine adäquate Anpassung der forstwirtschaftlichen Nutzung an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a>, ein sinnvolles Schädlings- und Risikomanagement sowie eine ausgewogene Wasserbewirtschaftung. Aber auch die Weiterentwicklung von ökologisch nachhaltigen Waldbausystemen, die finanzielle Förderung von Waldschutzmaßnahmen, die Stärkung von alternativen Waldnutzungsformen und die Berücksichtigung von Recyclingkreisläufen in der holzverarbeitenden Industrie können wichtige Beiträge zu einer umweltfreundlichen Waldbewirtschaftung leisten. Zunehmend in den Blick genommen wird auch das Kohlenstoffspeicherpotenzial der Wälder in Deutschland. Dieser hat sich, auch aufgrund der Schadereignisse der letzten Jahre, stetig verringert (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/16429">UBA: Emissionen der Landnutzung, -änderung und Forstwirtschaft</a>). Laut Daten der BWI-4 ist der Wald in Deutschland seit der Kohlenstoffinventur 2017 von einer Kohlenstoffsenke zu einer Kohlenstoffquelle geworden (<a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/Downloads/DE/Broschueren/vierte-bundeswaldinventur.pdf">BMLEH: Der Wald in Deutschland</a>).</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Modelling vegetation dynamics and biomass in semiarid ecosystems (Eastern Africa) using remote sensing multisensor approaches

This pre-study pilot project will be carried out in Kenya and Tanzania and is part of a more extensive remote sensing project (initiated by the European Space Agency, ESA) aiming to develop a monitoring system for the assessment of land cover change of farmlands, rangelands and forest standings (logging, fires, uncontrolled deforestation, new settlements, etc.) at a national regional level. An integrated approach of remote sensing techniques (both through the use of satellite and ground data), physical vegetation models and ground measurements will be adopted. Operatively, the execution will consist of a 6-month period (pre-study) consisting in a ground campaign along a north-south transect, which is almost unknown to the current vegetation cartography. Based on the field results of the pre-study and within an on-going 30 month period (extended study, see Annexed 3), new classification methods and algorithms will be developed for assessment of land use and cover change using ENVISAT-data. An outcoming of this research will be a system capable to monitor and plan the available agricultural food resources for those developing regions.

Einfluesse experimenteller Hiebseingriffe in Buchenbestaende auf die Hoehe, zeitliche Verteilung und Qualitaet des Abflusses - Projektstudie im Forsthydrologischen Forschungsgebiet Krofdorf

Im Krofdorfer Forst, einem ausgedehnten Waldkomplex zwischen Giessen und Marburg (Hessen), wurde im November 1971 ein experimenteller Einzugsgebietsvergleich begonnen, der in seiner Art fuer Europa einmalig sein duerfte. Anhand von vier kleinen, ueberwiegend mit aelterer Buche bestockten Wassereinzugsgebieten versucht man, die Auswirkungen von Hiebsmassnahmen auf die Hoehe, die zeitliche Verteilung und die Qualitaet des oberirdischen Abflusses zu quantifizieren. Die hierzu notwendige Eichung erstreckte sich ueber volle zehn Jahre. Danach begannen in den beiden Einzugsgebieten A(ind=1) und A(ind=2) die experimentellen Hiebsmassnahmen. In A(ind=1) wurde der Buchenaltbestand innerhalb von 5 Jahren aufgelichtet, sukzessive geraeumt und verjuengt. In A(ind=2) laesst man sich dafuer mehr Zeit, dort kommt das praxisuebliche Schirmschlagverfahren zur Anwendung. Als Nullvarianten dienen die beiden Standard-Einzugsgebiete B(ind=1) und B(ind=2); deren Bestockung wird nicht veraendert. Die Abfluesse der vier Einzugsgebiete erwiesen sich in der Eichphase (1971-1981) als sehr eng korreliert. Somit sind die Voraussetzungen fuer die Quantifizierung der Auswirkungen der experimentellen Massnahmen denkbar guenstig. Bisher erbrachten die Hiebseingriffe im A(ind=1)-Gebiet hochsignifikante Abflusszunahmen, jedoch nur geringe Aenderungen der Bachwasserqualitaet und der Stoffaustraege. Neben der interessanten Fragestellung nach den Auswirkungen der Hiebsexperimente kommt diesen stetig ueber viele Jahre hinweg durchgefuehrten Untersuchungen heute zusaetzlich hoher dokumentarischer Wert zu im Hinblick auf moegliche immissions- und depositionsbedingte Oekosystem-Veraenderungen.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm, Teilprojekt: Kern-Log-Seismik Integration in kristallinem Gestein am Beispiele des ICDP Bohrprojektes COSC-1, Schweden

Ziel des Projektes ist die detaillierte Untersuchung der geologischen Strukturen und petrophysikalischen Eigenschaften der skandinavischen Kaledoniden. Im Rahmen des ICDP Projektes Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides (COSC) werden wichtige gebirgsbildende Prozesse, wie die Entstehung von tektonischen Decken, näher untersucht. Mit den neu gewonnenen Kenntnissen soll ein Vergleich der Kaledoniden mit modernen Analoga, wie dem Himalaja, möglich sein. Hauptziel dieses Projektantrages ist die Entwicklung einer hoch auflösenden seismischen Stratigraphie des Seve Nappe Complex (SNC) mittels Kern-Log-Seismik Intergration (Core-Log-Seismic Integration, CLSI) im Bereich der COSC-Bohrung und deren Umgebung. Dadurch können markante petrophysikalische Eigenschaften des SNC und seiner Umgebungsgesteine bestimmt und somit die Entstehung des Komplexes besser verstanden werden. Abschließend sollen die gewonnen Informationen vom Bohrloch in ein großräumiges Modell extrapoliert werden. Dazu werden hochauflösende seismische 2D und 3D Migrationsergebnisse verwendet, die dank Bohrlochseismik teufenkalibriert sind. Die reflexionsseismische Abbildung des Untergrundes reicht jedoch nicht für eine detaillierte seismische Stratigraphie aus. Zusätzlich müssen hochauflösende petrophysikalische Messungen an Bohrkernen und im Bohrloch beachtet werden. Daher ist die gemeinsame Betrachtung und gegenseitige Kalibrierung aller Daten notwendig, um die Zusammensetzung und Entstehung der primären Scherzonen (wahrscheinlich umgewandelt in Mylonite) zwischen den Decken umfassender zu beleuchten. Unser Projektantrag konzentriert sich auf die Untersuchung geo- und petrophysikalischer Eigenschaften der Gesteine, unter Verwendung eines interdisziplinären Ansatzes basierend auf CLSI. Dabei nutzen wir Kernmessungen, Logging und seismische Daten, welche verschiedene räumliche Auflösungen besitzen. Die CLSI-Methode wurde bereits erfolgreich im marinen und lakustrinen Umfeld eingesetzt. Mit den Mitteln aus diesem Projektantrag soll die Methode erstmalig auf Hartgestein angewandt werden, wodurch der Ansatz erweitert werden muss, um den Anforderungen im Kristallin gerecht zu werden. Das COSC-Projekt wurde als Fallbeispiel ausgewählt, da in dem Projekt qualitativ hochwertige Daten aus allen benötigten Bereichen vorhanden sind. Der umfassende seismische Datensatz (2D und 3D) wird durch eine hochauflösende Bohrlochseismik komplettiert und die Logging-Daten zeichnen sich durch eine sehr gute Qualität aus. Zusätzlich zu bohrbegleitenden Kernmessungen arbeiten verschiedene Gesteinslabore an einer Vielzahl der erbohrten Kerne. Alle Wissenschaftler, die bereits an Daten und Proben des COSC Projektes arbeiten, haben zugestimmt, sich an diesem Projekt zu beteiligen bzw. dieses zu unterstützen.

Herstellung holzbasierter Schäume zur Substitution petrochemischer Rohstoffe

Die neu gegründete Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG ist über die Gesellschafterstruktur mit der Butterweck Rundholzlogistik GmbH & Co. KG verbunden. Das mittlerweile in zweiter Generation geführte Familienunternehmen in Lehe/Ems ist als Dienstleister in der Forstwirtschaft tätig und bietet Beratung bei der Waldbepflanzung sowie der Waldbetreuung, -pflege und -vermessung an, unterstützt bei der bestandschonenden Holzernte und der Transportlogistik und vertreibt darüber hinaus Brenn- und Rundholz sowie Hackschnitzel und Rindenmulch. Die Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG plant die erstmalige großtechnische Realisierung einer Anlage zur Herstellung von Holzschaumplatten ohne Verwendung von synthetischen Bindemitteln. Die vom Wilhelm-Klauditz-Institut in Braunschweig entwickelten holzbasierten Schäume sind ein neuer Werkstoff und werden in Deutschland noch nicht großtechnisch hergestellt. Sie sollen Verwendung als Dämmplatten, Möbel- und Sandwichelemente oder als Torfsodenersatz finden. Die Holzschaumplatten sollen konventionelle Holzfaserplatten, erdölbasierte Schäume sowie Verbunddämmmaterialien ersetzen, deren Herstellung mit schädlichen Umweltauswirkungen verbunden sind. So werden Holzfaserplatten in Deutschland üblicherweise mit synthetischen Bindemitteln, wie pMDI oder Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, hergestellt. Die Bindemittel führen während und vor allem nach der Herstellung z.B. zu Formaldehydemissionen. Die Herstellung der Holzschaumplatten kommt hingegen ohne die Verwendung synthetischer Bindemittel aus. Insbesondere soll bei der Herstellung dieses neuartigen Werkstoffes die Ressourceneffizienz gegenüber der Herstellung konventioneller Produkte gesteigert und der Chemikalieneinsatz reduziert werden. Zur Herstellung des Holzschaums werden Holzhackschnitzel in verschiedenen Verfahrensschritten zellular aufgeschlossen. Die dadurch entstandene wässrige Suspension wird unter Zugabe eines Treibmittels im Intensivmischer aufgeschäumt. Ferner werden Proteine eingesetzt, die den Schäumungsprozess unterstützen und dabei denaturieren. Abhängig vom geplanten Anwendungsbereich der Platten werden ggf. auch Graphite als Flammschutzmittel und/oder Wachse als Hydrophobierungsmittel zugegeben. Auf synthetische Bindemittel kann vollständig verzichtet werden. Der Holzschaum wird anschließend auf ein spezielles Förderband in Plattenform aufgebracht und mittels einer innovativen elektromagnetischen Trocknungsanlage auf die erforderliche Endfeuchte getrocknet. Diese Trocknung zeichnet sich durch einen sehr schnellen Wärmeeintrag und einen hohen Wirkungsgrad aus. Je nach Mahlgrad, eingesetzter Faser- und Additivmenge können unterschiedliche Plattenrohdichten für unterschiedlichste Anwendungen erzeugt werden. Die so hergestellten Holzschaumplatten können wie konventionelle Holzwerkstoffplatten nachbearbeitet werden, z.B. durch Sägen, Schleifen und Beschichten. Fehlerhafte Platten können in den Produktionsprozess zurückgeführt oder zu Torfsodenersatz weiterverarbeitet werden. Die Umweltentlastungen des Vorhabens beruhen auf der umweltschonenderen Herstellung der Holzschaumplatten im Vergleich zur Herstellung von konventionellen Werkstoffen. Die Herstellung der Holzschaumplatten besitzt eine höhere Materialeffizienz als die Herstellung vergleichbarer Holzfaserplatten. Die konkrete Holzeinsparung ist abhängig vom Referenzprodukt. Ausgehend vom geplanten Produktportfolio nach Inbetriebnahme werden Holzeinsparungen in Höhe von 14.813 Tonnen pro Jahr erwartet, was rund 68 Prozent pro Jahr entspricht. Als Rohstoff für die Holzschaumplatten kommt sämtliche hölzerne Biomasse in Betracht (z.B. Nadel- & Laubholz, Altholz, Sägerestholz, Flachs oder Maisspindeln), wodurch die Kaskadennutzung unterstützt wird. Auch die Laubholznutzung wird dadurch gefördert. Für Holzfaserdämmplatten wird zurzeit ausschließlich Nadelrundholz eingesetzt. Bei der Holzschaumherstellung wird die Trocknungsluft im Kreislauf gefahren (Umluft), so dass bei diesem Prozessschritt keine Abluft entsteht und Emissionen vollständig vermieden werden. Gemäß den Ergebnissen der Vorversuche ist die elektromagnetische Trocknung darüber hinaus sechsmal energieeffizienter als eine konventionelle Trocknung. Das Prozesswasser wird ebenfalls im Kreislauf gefahren und innerbetrieblich gereinigt. Nach dem Anfahren der Produktionsprozesse wird unter normalen Betriebsbedingungen kein Frischwasser benötigt, da durch das Frischholz ausreichend Wasser in den Prozess nachfolgt. Das Vorhaben kann insbesondere auf Anlagen der Holzwerkstoffindustrie, aber auch auf die Sägeindustrie oder Holzpelletindustrie übertragen werden, bei denen die vor- und nachgelagerten Prozesse der Holzverarbeitung bereits vorhanden sind und die Prozesse der Holzschaumherstellung ergänzt werden können. In Anbetracht knapper werdender Holzressourcen besitzt das Vorhaben außerdem Modellcharakter für eine ressourceneffiziente und abfallfreie Nutzung von Biomasse. Die elektromagnetische Trocknung als Einzeltechnik kann auch auf Anlagen anderer Branchen übertragen werden, insbesondere wenn instabile Produkte mit hohem Wasseranteil getrocknet werden müssen. Branche: Holzverarbeitung Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG Bundesland: Niedersachsen Laufzeit: seit 2023 Status: Laufend

Whale sightings during POLARSTERN cruise PS125

Data on whale distribution and abundance in the polar oceans is rather sparse, as implementing the standard surveying method, line-transect surveys, is challenging and costly. To overcome this problem, we initiated a program to electronically log all opportunistic cetacean sightings during all Polarstern expeditions through the nautical officer on watch. Opportunistic (visual) sightings by naked eye were logged during Polarstern Cruise PS125 (Port Stanley – Bremerhaven) by the nautical officer on duty using a customized Software package (WALOG, WhAleLOGger) installed on a touch screen laptop located on the ship's bridge. Species were identified by naked eye or handheld binoculars (7x50) to the lowest possible taxonomical level and assigned a "certainty" level of identification. The number of animals were counted if possible or estimated for larger groups. Whenever identification to species level was not possible, the next identifiable taxonomical category was assigned. Information on sighting position, date and time are automatically transferred from the ship's DAVIS-Ship System (https://dship.awi.de/) to the WALOG software at the time of logging. Photographs were taken, if possible, for retrospective analysis. All data of acquired sightings were retrospectively validated by a marine biologist and converted to a standard format. To this end, plausibility of sighting time, location, standardization of species names, eventual comments added at the time of sighting, as well as additional information such as photographs (if available) were checked either to verify or improve species identification. Datasets are used in species distribution modelling and to inform interested parties about occurrences.

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