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Visitor Guidelines for the Antarctic

You are visiting the Antarctic for private or professional reasons? You are about to discover the "White Continent" for the first time or you are planning a revisit? We wish you a pleasant journey - and would like to contribute with these guidelines to a safe and environmentally sustainable stay in the Antarctic. Quelle: https://www.umweltbundesamt.de

Charakterisierung des Wasserhaushalts und Nährstoffhaushalts von Buchen in Abhängigkeit von Klima und Bewirtschaftung

Das Projekt "Charakterisierung des Wasserhaushalts und Nährstoffhaushalts von Buchen in Abhängigkeit von Klima und Bewirtschaftung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie durchgeführt. Die Verfügbarkeit von Wasser, die zum einen durch klimatische Faktoren, zum anderen kleinräumig durch waldbauliche Maßnahmen modifiziert wird, ist ein entscheidender Faktor, der Wachstum und Vitalität und somit auch die geographische Verbreitung der Buche beeinflusst. Veränderungen des Wasserhaushalts der Vegetation wirken sich ebenfalls auf den Nährstoffhaushalt aus, so dass beide Prozesse gemeinsam betrachtet werden. Die Charakterisierung des Wasserhaushaltes in Abhängigkeit von Klima (mesoklimatischer Expositionsgradient) und Bewirtschaftung (Schirmhiebe)soll ausgehend von einem Einzelbaumansatz mittels Xylemflussmessungen, Messungen des Wasserpotenzials und Bestimmung der C-, O- und N-Isotopensignaturen an adulten und jungen Bäumen erfolgen und mit Hilfe von Modellrechnungen auf die Bestandesebene extrapoliert werden. Weiterhin sollen die Isotopensignaturen in Phloem, Blättern und Holz auf ihre Eignung als Werkzeuge zur Regionalisierung des Wasserhaushalts überprüft werden. Der Nährstoffstatus wird anhand der Messungen und Modellierung der Aufnahme des wachstumslimitierenden Nährelements N aus dem Boden für adulte und junge Buchen charakterisiert. Es wird erwartet, dass sich die Untersuchungsparameter auf den verschiedenen Standorten in Abhängigkeit von Klima und Bewirtschaftung verändern und somit Rückschlüsse auf die Reaktions- und Anpassungsfähigkeit des Wasser- und Nährstoffhaushalts von Buchenbeständen gezogen werden können. Für diese Analyse wird eine gemeinsame Betrachtung des Wasser- und Nährstoffhaushalts des Bodens (Anträge Hilfebrand und Papen) und des Wasser- und Strahlungshaushaltes der Atmosphäre (Antrag Mayer) durchgeführt.

Langfristige Beobachtung von Quellen im Nationalpark Berchtesgaden

Das Projekt "Langfristige Beobachtung von Quellen im Nationalpark Berchtesgaden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nationalpark Berchtesgaden durchgeführt. Quellen sind empfindliche Lebensraeume, deren Temperaturen mehr oder weniger konstant sind. Wenn sich die grossraeumigen klimatischen Bedingungen aendern, hat dies Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt der Quellen. Derzeit werden Grundlagen erhoben und Methoden geprueft, mit deren Hilfe langfristige Veraenderungen erfasst werden koennen.

Einfluss von Klima und Bewirtschaftung auf bakterielle N-Umsetzungsprozesse und die Zusammensetzung daran beteiligter Populationen in buchendominierten Laubwäldern

Das Projekt "Einfluss von Klima und Bewirtschaftung auf bakterielle N-Umsetzungsprozesse und die Zusammensetzung daran beteiligter Populationen in buchendominierten Laubwäldern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Teilinstitut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Bodenmikrobiologische N-Umsetzungsprozesse nehmen eine zentrale Stellung im N-Kreislauf von Wäldern ein, da sie einerseits als N-Lieferanten für den Bestand fungieren, andererseits aber auch mit diesem um N konkurrieren. Bisher lagen keine systematischen Untersuchungen über den Einfluss von Klimafaktoren (Temperatur, Niederschlagsverteilung) und Bewirtschaftungsmaßnahmen (Schirmhieb) auf (a) bakterielle N-Umsetzungsraten im Boden, (b) die an sie gekoppelten gasförmigen N-Verluste, (c) die Konkurrenzsituation zwischen Baumwurzel-Aufnahme und bakteriellen N-Umsetzungsprozessen um im Boden vorhandenen Stickstoff wie auch (d) Zusammensetzung der am N-Kreislauf in Buchenwäldern beteiligten bakteriellen Populationen vor. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen die bisher durch Freiland- und Laboruntersuchungen auf den Kernflächen des auslaufenden Sonderforschungsbereichs 433 (K1: NO-exponiert und K2: SW-exponiert) gewonnenen Ergebnisse um Untersuchungen auf der NW-exponierten Satellitenfläche S erweitert werden, um belastbare Aussagen über den Einfluss von Klima bzw. Bewirtschaftung auf die o.g. Parameter treffen zu können. Die eigenen und in engster Zusammenarbeit mit weiteren Disziplinen (Hildebrand/Bodenkunde, Mayer/Meteorologie, Rennenberg/Baumphysiologie gewonnenen Freiland- und Labor-Datensätze werden dazu genutzt, ein im IFU vorhandenes prozessorientiertes Modell zur Simulation der biogeochemischen N- und C-Umsetzungen in Waldböden und der an sie gekoppelten gasförmigen N- und C-Emissionen so weiterzuentwickeln, dass es zur Berechnung der genannten Umsetzungen/Emissionen auf der lokalen Skala, d.h. der Skala der Untersuchungsflächen, eingesetzt werden kann.

Das Fluktuations-Dissipations-Theorem, Stochastik und klimaabhängige Subgitterskalenparametrisierungen für effiziente Klimamodelle

Das Projekt "Das Fluktuations-Dissipations-Theorem, Stochastik und klimaabhängige Subgitterskalenparametrisierungen für effiziente Klimamodelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt durchgeführt. In verschiedenen Anwendungsbereichen der Klimamodellierung, z.B. Paläoklimatologie oder Sensitivitätsstudien, besteht Bedarf nach einem besonders effizienten Atmosphärenmodul. Niedrigdimensionale Modelle, basierend auf empirisch-orthogonalen Funktionen (EOF), mit einer empirischen linearen Parametrisierung der nicht aufgelösten Subgitterskalen (SGS), können viele Aspekte der Dynamik eines klassischen allgemeinen Zirkulationsmodells reproduzieren. Sie bieten sich somit in diesem Zusammenhang als interessantes Werkzeug an. Ein verbleibendes Problem war bisher die Klimasensitivität der empirischen SGS-Parametrisierung. In dem Projekt sollen zwei eng miteinander verwobene Ansätze verwendet werden, um dieses Thema anzugehen: (1) Neuere Ergebnisse zeigen, dass das Fluktuations-Dissipations-Theorem (FDT) Potential für die Vorhersage der Reaktion einer empirischen SGS-Parametrisierung auf variable externe Bedingungen hat, insbesondere wenn das betroffene System ausreichend viele schnelle Komponenten hat. Die barotrope Vorticitygleichung in dieser Untersuchung gestattet aber nur vergleichsweise langsame barotrope Rossbywellen. Es ist deshalb zu erwarten, dass der FDT-Ansatz in einem realistischeren Zusammenhang noch besser funktioniert. Darum, und auch mit der direkten Absicht, sukzessive den Realismus der Anwendung zu erhöhen, ist es geplant, die FDT-Strategie auf niedrigdimensionale Modelle der quasigeostrophischen Dreischichtendynamik (QG3S) anzuwenden, die synoptisch-skalige barokline Wellen zulässt. Dazu soll eine empirische linear-stochastische (Ornstein-Uhlenbeck, OU) Parametrisierung betrachtet werden. (2) Noch mehr als der obige Ansatz mit einer empirischen OU-Parametrisierung basiert die stochastische Modenreduktion (SMR) auf ersten Prinzipien. Die darin gegebene explizite Ableitung des Einflusses der nichtaufgelösten schnellen Moden, mit multiplikativem Rauschen und nichtlinearen deterministischen Beiträgen als Ergänzung zu Antrieb und additivem Rauschen wie in einer OU-Parametrisierung, sollte zu einem robusteren Verhalten eines entsprechend entwickelten niedrigdimensionalen Modells führen als die mehr datenbasierte OU-Parametrisierung der SGS. Da SMR-basierte Modelle allerdings zu einem Klimafehler neigen, die oben beschriebenen empirischen Ansätze andererseits sehr gut funktionieren, ist es vorgesehen, die Leistungsfähigkeit von SMR-Modellen zu verbessern, indem die konstante und lineare Komponente ihrer SGS-Parametrisierung empirisch ergänzt wird. Wiederum im QG3S-Zusammenhang soll das FDT verwendet werden, um die Reaktion der empirischen Komponenten der so modifizierten SMR-Parametrisierung auf externe Störungen vorherzusagen. Das übergeordnete Ziel dieser Anstrengungen ist ein effizientes Atmosphärenmodell, das soweit wie nach dem heutigen Stand der Wissenschaft möglich auf ersten Prinzipien basiert, das darüber hinaus aber das FDT verwendet, um die Klimaabhängigkeit der verbleibenden empirischen Elemente zu beschreiben.

Bambusbewohnende Bohrfliegen Südostasiens (Tephrittidae: Acanthonevrini und Gastrozonina) - Lebenszyklusstrategien und Evolution einer 'ungewöhnlichen' Fliegengruppe

Das Projekt "Bambusbewohnende Bohrfliegen Südostasiens (Tephrittidae: Acanthonevrini und Gastrozonina) - Lebenszyklusstrategien und Evolution einer 'ungewöhnlichen' Fliegengruppe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senckenbergische Naturforschende Gesellschaft, Forschungsinstitut und Naturmuseum Senckenberg durchgeführt. Die Acanthonevrini und Gastrozonina umfassen über 100 Arten und sind die einzigen Bohrfliegen, die an monokotyledonen Pflanzen leben. Die meisten dieser als ursprünglich geltenden Bohrfliegen kommen in der orientalischen Region vor. Ihre Larven minieren hauptsächlich an Bambus, vor allem in lebenden oder abgestorbenen jungen Sprösslingen. Eigene Untersuchungen an 'Bambus-Tephritiden' haben gezeigt, dass diese Tiere sehr vielfältige und ungewöhnliche Lebensweisen haben. Larven mancher dieser eigentlich terrestrischen Tiere sind aquatisch, andere Arten haben komplexe Balzverhaltensweisen entwickelt, bei denen die Männchen schaumartige Substanzen als 'Brautgeschenke' übergeben. Die Larven einiger Arten nutzen Bohrlöcher von Käfern, um in den Bambushalm zu gelangen. Das Forschungsvorhaben soll in zwei klimatischen unterschiedlichen Gebieten stattfinden: in West-Malaysia und Nord-Thailand. Die Freilandarbeiten in beiden Gebieten sollen hauptsächlich in den Monaten Juli bis Dezember erfolgen, d.h. in der Jahreszeit, in der junge Bambussprösslinge nachwachsen. Die Hauptziele des geplanten Projektes sind, neben bisher üblichen morphologischen Untersuchungen auch die Biologie der Bambustephritiden detailliert zu untersuchen, um dann mit unterschiedliche Datensätze (Morphologie der Adulten, Larven, Verhalten) ihre Phylogenese mit kladistischen Methoden zu rekonstruieren. Auf dieser Grundlage wollen wir testen, wie sich bestimmte Lebenszykluscharaktere oder Balzrituale entwickelt haben könnten. Von der Untersuchung erwarten wir, dass sie unser Verständnis über die Evolution der gesamten Familie Tephritidae er....

Modeling the Linkages between Climate and Society: The CLIMSOC Model

Das Projekt "Modeling the Linkages between Climate and Society: The CLIMSOC Model" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Geneve, Institut Universitaire de Hautes Etudes Internationales durchgeführt. Discussions of the causes and effects of global climate change invariably invoke the interaction between the physical environment and human activities. The increase of greenhouse gases in the earth's atmosphere is widely identified as central to the projected warming trends of the next several generations. These temperature changes will also affect precipitation and sea levels and thus determine amounts and types of land available for cultivation and the kinds of crops appropriate to grow on them, thus influencing population size and density as well as various economic and political arrangements. Human activities in turn contribute significantly to the amount of greenhouse gases emitted so that changes in populations and their ways of life will alter climate trends. There are numerous and complex feedback relations between climate and human behavior. Although these are always acknowledged, their effects are poorly understood. However, until the linkages between the physical and human domains are identified and explicitly introduced into our models, it will be difficult to understand the direction and consequences of change or to make viable policy recommendations. In order to study the impact of climate on human systems and of human behavior on physical systems, we have developed a model called CLIMSOC that focuses on climate-society interactions. The structure is a general and theoretical one that permits empirical studies of specific geographical regions or key linkages at the global scale. A set of basic variables and key social, economic, and political relationships underlie the model's structure.

Biologische Adaptationsmechanismen an Faktoren der natuerlichen Umwelt (Klima, Hoehe, Belastung mit Infektionskrankheiten etc.)

Das Projekt "Biologische Adaptationsmechanismen an Faktoren der natuerlichen Umwelt (Klima, Hoehe, Belastung mit Infektionskrankheiten etc.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 2 Biologie,Chemie durchgeführt. Im Ablauf ihrer Evolution hat sich die Spezies Homo sapiens an zahlreiche verschiedene Umweltsituationen anpassen muessen, wobei sowohl selektiv-genetische als auch modifikatorische Adaptationen erfolgten. In diesem Zusammenhang sind bereits zahlreiche Hypothesen aufgestellt worden, die jedoch der Ueberpruefung beduerfen; auch experimenteller Art an vergleichbaren Saeugern (Maeuse, Ratten, etc.). Eigene Untersuchungen hierzu liegen vor und sind z.T. bereits publiziert. Forschungen auf diesem Gebiet bieten die Moeglichkeit, vertieften Einblick in Evolutionsvorgaenge und die sie steuerenden Mechanismen zu gewinnen.

Energieklimadaten / Heizgradtage / Aktuelle Klimadaten fuer die Auswertung von Heizungen

Das Projekt "Energieklimadaten / Heizgradtage / Aktuelle Klimadaten fuer die Auswertung von Heizungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein durchgeführt. Fuer die Planung und Auswertung von energetischen Sanierungen werden immer kurzzeitige Werte gefordert. Heizperiode, Monatswerte und einzelne Tage oder Abfolgen. Die vom A-Netz der Schweizerischen Meteorologischen Anstalt gelieferten Messungen werden mit speziellem Rechenprogramm ausgewertet und vorerst fuer die Heizperiode Oktober - Maerz und fuer die Sommerperiode April - September publiziert.

Teilprojekt 2: Die Wechselwirkung der QBO mit parametrisierten Schwerewellen

Das Projekt "Teilprojekt 2: Die Wechselwirkung der QBO mit parametrisierten Schwerewellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt durchgeführt. Die in den Tropen zu beobachtende quasi-zweijährige Oszillation (Quasi-Biennial Oscillation = QBO) stellt einen der wichtigsten Kopplungsmechanismen zwischen der Troposphäre und der darüber liegenden Stratosphäre dar, der sich in allen geographischen Breiten beobachten lässt. Sie wird durch atmosphärische Wellen angetrieben, die zu einem bedeutenden Teil durch tropische Konvektion erzeugt werden. Die QBO greift in ihrer Variabilität auf diese zurück. Alle genannten Komponenten unterliegen einer sich gegenseitig bedingenden Variabilität, einschließlich der Effekte des anthropogenen Klimawandels. Sowohl Konvektion als auch die durch sie erzeugten und für die QBO bedeutsamen Schwerewellen (SW) sind zu kleinskalig für ihre explizite Beschreibung in Klimamodellen mit für Klimasimulationen vertretbarer räumlicher Auflösung. Sie müssen deshalb parametrisiert werden. Entsprechende Ansätze sind jedoch bisher für Klimawandelrechnungen nicht ausreichend belastbar formuliert worden. Probleme resultieren unter anderem aus der Vernachlässigung wesentlicher Aspekte der Dynamik von SW, insbesondere transienter Wechselwirkungen mit der aufgelösten Strömung und der horizontalen SW-Ausbreitung, und aus einem bislang unzureichenden Verständnis der SW-Erzeugung durch Konvektion. Das Teilprojekt wird ein entsprechend erweitertes und an eine Konvektionsparametrisierung angekoppeltes SW-Modell (Multi-Scale Gravity-Wave Model = MS-GWaM) im Klimamodell ICON weiterentwickeln. ICON/MS-GWaM soll für Untersuchungen zum Einfluss des Klimawandels auf die QBO verwendet werden, einschließlich entsprechender Rückkopplungen auf die Troposphäre. Dabei soll die Klimaabhängigkeit der gesamten Wirkungskette von Konvektion über SW, großskalige Wellen und QBO bis zu QBO-Beträgen zur Variabilität der Troposphäre betrachtet werden. Ein besonderes Augenmerk soll hierbei den Einflüssen transienter SW-Dynamik und horizontaler SW-Ausbreitung gelten, wie auch der Kopplung zwischen Konvektion und SW.

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