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Sonderforschungsbereich (SFB) 806: Unser Weg nach Europa: Kultur-Umwelt Interaktion und menschliche Mobilität im Späten Quartär, Teilprojekt E06: Paläoklima- und Paläoumweltrekonstruktionen mit Hilfe eines numerischen, regionalen Umweltmodellierungssystems und statistischer Methoden

In der letzten Antragsphase wurde das regionale Paläoklimamodell WRF-CEMSYS entwickelt und erfolgreich angewendet, um erstmals hochauflösende regionale Paläoklimadaten für Studien zur Anwesenheit von Homo sapiens unter eiszeitlichen Bedingungen in Europa bereitzustellen. In der dritten Phase konzentriert sich E6 auf die Rekonstruktion regionaler Klimate verschiedener Zeitintervalle, die für die SFB Projekte von zentraler Bedeutung sind. Es werden Potenziale und Begrenzungsfaktoren für die menschliche Präsenz im gesamten SFB-Gebiet untersucht. Dabei werden unterschiedliche Zeitskalen betrachtet, die von synoptischen, über saisonalen, jährlichen bis hin zu dekadischen reichen.

Erfassung der Immissionssituation in Ballungs- und Industriezentren und Waldschadensgebieten

Anhand von analytischen Messungen (kontinuierlich automatisch) wird die Immissionssituation in Ballungs- sowie Industrieraeumen und in Waldschadensgebieten erfasst. Gemessen wird z.T. (stationsmaessig unterschiedlich) SO2, NOx, Wind, Lufttemperatur, O3, Sonneneinstrahlung. Die Messdaten sollen Aussagen ueber den Luftverschmutzungsgrad, die Herkunft und den Transport der Luftverschmutzung, den Zusammenhang zwischen oertlichen Schadensauswirkungen und der gezielten Emissionsverminderung liefern. Weiter dienen die Messungen in Zukunft als Gesamtlage fuer Smogalarmplaene.

Climate effects on woody debris on and in Alpine soils

Aktivität und Stoffumsatz mikrobieller Nahrungsnetze im arktischen und antarktischen Meereis

Das Meereis ist ein einzigartiger Lebensraum für eine Gemeinschaft aus Pflanzen und Tieren, die ein im Meereis ausgebildetes Solekanalsystem besiedeln. Während ein guter Kenntnisstand über die mesoskalige Verteilung (ca. 10 cm) und die Zusammensetzung dieser Gemeinschaften vorliegt, ist die kleinskalige Verteilung (1 cm) und die Interaktionen der Organismen dieser Gemeinschaften nur wenig bekannt. Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Untersuchung der kleinskaligen Verteilung der Organismen und der Struktur des Nahrungsnetzes, das von ihnen gebildet wird. Dabei soll insbesondere der Einfluß der inneren Oberfläche des Meereises auf den Aufbau des Nahrungsnetzes berücksichtigt werden. Von der Vermutung ausgehend, dass ein großer Anteil der eisassoziierten Bakterien- und Algenbiomasse in Form von Biofilmen vorliegt, soll die Biomasse und Aktivität an Oberflächen gebundener Bakterien und Algen mit der von frei in der Sole lebenden Organismen verglichen werden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Untersuchung von bakterien- und algenfressenden Protozoen und der Quantifizierung ihrer Bedeutung für den Stoffumsatz im Meereis.

Sonderforschungsbereich (SFB) 806: Unser Weg nach Europa: Kultur-Umwelt Interaktion und menschliche Mobilität im Späten Quartär, Teilprojekt E08: Fauneninventare und Biome entlang der anthropologischen Grenze um 50-40 ka BP

Teilprojekt E8 konzentriert sich auf die Frage, sich ob Fauneninventare und Biome zwischen späten Neandertalern und dem modernen Menschen unterschieden. Dazu werden 30 mittelpaläolithische Fundstellen mit Faunenresten aus Mitteleuropa durch mindestens zwei radiometrische Datierungsmethoden datiert. Dies erlaubt eine hochauflösende Rekonstruktion lokaler und regionaler Biomzusammensetzungen zwischen 50-40 ka calBP. Geochronologische, Faunen- und Pollenanalysen werden in die Rekonstruktion von Biomen integriert. Abweichende Biommuster mögen zur erfolgreichen Ausbreitung von Homo sapiens beigetragen und späte Neandertaler verdrängt haben.

Urbane Bevölkerungsgesundheit im Kontext der Geographie - zum Verständnis der Verknüpfung von Gesundheit und sozio-ökologischer Umwelt in der Stadt

Hintergrund: Die Gesundheit urbaner Bevölkerung ist von globalem Interesse, da schon jetzt die Mehrheit der Menschen in Städten wohnt. Große Gesundheits- und Umweltdisparitäten sind dabei in den Innenstädten anzutreffen. Jedoch gibt es nur wenige Studien, die die Gesundheit urbaner Bevölkerung mit jenen multidisziplinären und integrativen Ansätzen und Methoden untersuchen, die nötig wären, um die Komplexität von sozio-ökologischer Umwelt und deren Verteilung in der Stadt zu erfassen. Hinzu kommt, dass räumliche und raum-zeitliche Herangehensweisen zu gesundheitsbezogenen Fragestellungen im urbanen Kontext eher selten vorkommen. Daher sind wissenschaftliche Ansätze gefragt, welche die Ursachen vorhandener Gesundheits- und Umweltdisparitäten auf den verschiedenen geographischen Skalen untersuchen, um unter anderem die Gesundheitspolitik besser zu informieren. Forschungsziele: Mein übergreifendes Forschungsziel ist es, ein konzeptionelles Modell zu entwickeln, um die Erforschung komplexer Interaktionen zwischen städtischer Umwelt und Gesundheit voranzubringen. Um dies zu bewerkstelligen, werde ich die räumliche Verteilung von Unterschieden in der Gesundheit städtischer Bevölkerung (Gesundheitsdisparitäten) und der sozio-ökologischen Umwelt (Umweltdisparitäten) erfassen und quantifizieren. Ferner werde ich untersuchen, wie Umweltdisparitäten in der städtischen Nachbarschaft die Gesundheit der Bevölkerung beeinflussen. Methoden: Um gesundheitsrelevante Fragestellungen zu untersuchen, schlage ich einen integrativen und räumlich-expliziten Ansatz vor, welcher methodische Ansätze der Epidemiologie und der Geographie kombiniert. Dieser gesundheits-geographischen Ansatz konzentriert sich auf das komplexe Verhältnis von sozio-ökologischer Umwelt und urbaner Gesundheit auf verschiedenen geographischen Skalen. Der Ansatz beinhaltet Krankheitskartierung, Expositionskartierung und räumlich-epidemiologische Modellierung. Fünf Datensätze werden verwendet um urbane Nachbarschaftscharakteristiken und die damit assoziierte Gesundheit der Stadtbevölkerung zu untersuchen. Im Hinblick auf ein Stadt-Land Gefälle wird Über- und Untergewicht der Bevölkerung in afrikanischen Staaten südlich der Sahara untersucht. Im Hinblick auf die individuelle städtische Nachbarschaft werden mentale Gesundheit und Herzkreislauferkrankungen in New York Stadt und Framingham, MA untersucht. Die Ergebnisse werden anschließend in einem konzeptionellen Modell für Umwelt und Gesundheit synthetisiert. Relevanz des Projekts: Die angestrebten Studien werden geographische Ansätze für gesundheitsbezogene Fragestellungen konsolidieren. Die Ergebnisse werden ferner dazu beitragen, Strategien zu entwickeln, um innerstädtische Disparitäten zu reduzieren und die Gesundheitspolitik zu informieren. Aus dem Projekt werden mindestens sechs Publikationen in internationalen Fachzeitschriften und Buchkapiteln mit wissenschaftlicher Qualitätssicherung hervorgehen.

Ökologie des Kronenraumes eines Leipziger Auenwaldes, Teilprojekt: Räumliche und zeitliche Muster von Blattfraß im Kronenraum

In Anlehnung an ein Projekt des UFZ, wird die, für das Ökosystem Wald immens wichtige Tier-Pflanzen-Interaktion 'Herbivorie' untersucht. Neben dem Versuch der Quantifizierung des Blattfraßes auf Bestandsebene, wird speziell die räumliche und zeitliche sowie die artspezifische Differenzierung des Blattfraßes untersucht.

Ökologische Durchgängigkeit, Zusammenhang von Abiotik und Fischverhalten bei der Passage von Fischaufstiegsanlagen

Im Rahmen des vorliegenden Projekts wird allgemein die Wechselwirkung verschiedener abiotischer Faktoren und dem Fischverhalten untersucht und die Einflüsse parametrisiert. Das vorliegende Projekt bildet die übergeordnete Schnittstelle weiterer Projekte. Aus den Ergebnissen wird ein öko-hydraulisches Modell zur individuenbasierten Modellierung entwickelt.

Einsatz stabiler Isotope in der Ökophysiologie: Stickstoff- und Kohlenstoffallokation sowie Kohlenstoffumsatz junger Bäume im Bodenraum

Im Rahmen des hier beantragten 12-monatigen Aufenthalt bei Prof. Dr. T. Dawson werde ich verschiedene Einsatzmöglichkeiten von stabilen Isotopen zum mechanistischen Verständnis von Prozessen in der Ökophysiologie/Baumphysiologie erlernen. Besonderer Schwerpunkt wird hierbei auf dem Studium biotischer Interaktionen und Stoffumsätze im Boden liegen. Anhand von eigenem Probenmaterial aus bereits abgeschlossenen Experimenten werde ich mir zunächst die Probenaufarbeitung, Verwendung der Massenspektrometer und Dateninterpretation von Grund auf aneignen. Während eines etwa vierwöchigen Aufenthalts bei Dr. C. Andersen werde ich in die Handhabung einer Messvorrichtung für unterirdische Untersuchungen an jungen Bäumen eingeführt. Diese 'mycocosms' werden anschließend für die in Berkeley geplanten Versuche eingesetzt. Mit Hilfe der stabilen Isotope 13C und 15N und Messungen der Bodenatmungsraten werden der Fluss an neu fixiertem C von den Blättern in den Boden, der C-Umsatz dort quantifiziert sowie die N- und C-Allokation erfaßt. Die Experimente dienen dem mechanistischem Verständnis qualitativer und quantitativer Änderungen dieser Allokations- und Umsatzprozesse durch Mykorrhizapilze und Konkurrenzinteraktionen. Die erlernten Methoden werden nach Beendigung des Auslandsstipendiums in Deutschland im Rahmen von Projekten eingesetzt, die sich mit der Konkurrenz zwischen Buche und Fichte beschäftigen.

Gentoxische Kombinationswirkungen von Kanzerogene in menschlichen Zellen

Es wurde gezeigt, dass binäre und ternäre Gemische aus unterschiedlich wirkenden Kanzerogenen interaktiv agieren und dabei synergistische gentoxische Wirkungen in menschlichen Zellen hervorrufen können.

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