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Schwerpunktprogramm (SPP) 1689: Climate Engineering: Risiken, Herausforderungen, Möglichkeiten?, Klima-Engineering über Land: Umfassende Evaluierung von Auswirkungen terrestrischer Carbon-Dioxide-Removal-Methoden auf das Erdsystem (CE-LAND+)

Methoden des terrestrischen Carbon Dioxide Removal (tCDR) wie Aufforstung und Biomasseplantagen werden zuweilen als effektive, 'grüne' und sichere Varianten des Klimaengineering (CE) verstanden wegen ihrer Möglichkeit, die natürliche CO2-Aufnahme durch die Biosphäre zu erhöhen, und ihrer denkbaren ökonomischen Tragfähigkeit. Erkenntnisse aus der ersten Phase des CE-LAND-Projekts legen indes nahe, dass tCDR aufgrund schwieriger erdsystemischer und ethischer Fragen ebenso kontrovers wie andere CE-Methoden ist. CO2-Budgetierungen und rein ökonomische Bewertungen sind daher um profunde Analysen der natürlichen Begrenzungen, der Auswirkungen auf das Erdsystem mit damit verbundenen Unsicherheiten, der Tradeoffs mit anderen Land- und Wassernutzungen und der weitreichenden ethischen Implikationen von tCDR-Maßnahmen zu ergänzen. Analysen hypothetischer Szenarien der ersten Projektphase zeigen, dass effektives tCDR die Umwidmung großer Flächen voraussetzt, womit schwierige Abwägungsprozesse mit anderen Landnutzungen verbunden wären. Darüber hinaus zeigt sich, dass signifikante Nebenwirkungen im Klimasystem (außer der bezweckten Senkung der Weltmitteltemperatur) und in terrestrischen biogeochemischen Kreisläufen aufträten. CE-LAND+ bietet eine tiefergehende quantitative, räumlich explizite Evaluierung der nicht-ökonomischen Kosten einer Biosphärentransformation für tCDR. Potentielle Tradeoffs und Impakts wie auch die systematische Untersuchung von Unsicherheiten in ihrer Abschätzung werden mit zwei Vegetationsmodellen, einem Erdsystemmodell und, neu im Projekt, dynamischen Biodiversitätsmodellen analysiert. Konkret wird CE-LAND+ bisher kaum bilanzierte Tradeoffs untersuchen: einerseits zwischen der Maximierung der Flächennutzung für tCDR bzw. Biodiversitätsschutz, andererseits zwischen der Maximierung der Süßwasserverfügbarkeit für tCDR bzw. Nahrungsmittelproduktion sowie Flussökosysteme. Auch werden die (in)direkten Auswirkungen veränderten Klimas und tCDR-bedingter Landnutzungsänderungen auf Wasserknappheit (mit diversen Metriken und unter Annahme verschiedener Varianten des Wassermanagements) und Biodiversität quantifiziert. Die Tradeoffs und Impakts werden im Kontext von neben der Bekämpfung des Klimawandels formulierten globalen Nachhaltigkeitszielen - Biodiversitätsschutz, Wasser- und Ernährungssicherheit interpretiert - was sonst nicht im Schwerpunktprogramm vermittelt wird. Ferner wird das Projekt zu besserem Verständnis und besserer Quantifizierung von Unsicherheiten von tCDR-Effekten unter zukünftigem Klima beitragen. Hierzu untersucht es modellstrukturbedingte Unterschiede, Wachstum und Mortalität von tCDR-Pflanzungen unter wärmeren und CO2-reicheren Bedingungen und Wechselwirkungen zwischen tCDR-bezogenen Landnutzungsaktivitäten und Klima. Schließlich wird CE-LAND+ in Kooperationen innerhalb des Schwerpunktprogramms und mit einer repräsentativen Auswahl von Szenarien zur Evaluierung tCDR-bedingter Tradeoffs aus umweltethischer Sicht beitragen.

Vegetation data of four different short rotation coppice (SRC) life stages

<p>The dataset contains vegetation data collected in four different life stages of short rotation coppices (SRC): harvested, young (2 year old), mature (3 year old) and old (4 year old). In each SRC life stage, there were three sites established, in which a plot of 10 x 20 m was searched for vascular plant and fern species (Total = 12 sites). Each site was investigated once in May, June, July and August 2022. In may and June, plants were identified on species level according to the WFO Plant List and classified in terms of their relative ground cover according to a scale presented in Pfadenhauer et al. (1986): "Überlegungen zu einem Konzept geobotanischer Dauerbeobachtungsflächen für Bayern", complemented by an additional class containing single individuum findings. In the harvested SRCs, the plants were also identified in July and August because plant communities were expected to markedly change in these months as the poplars sprout out again and grew. In June, July and August, the number of flowering shoots were recorded for insect pollinated plant species at each site. </p>

Grundwassermessstelle Nettelbeck OP (Messstellen-Nr.: 27381002)

Die Grundwasser-Messstelle mit Messstellen-ID 27381002 wird vom Landesamt für Umwelt Brandenburg betrieben, in Zuständigkeit des Standorts LfU Potsdam_N. Sie befindet sich in Nettelbeck OP (Lindenstr., Speicher, neben Kurzumtriebsplantage -> vom Wiesenweg 2 anfahren). Die Messstation gehört zum Beschaffenheitsmessnetz. Die Messstellenart ist Beobachtungsrohr. Nummer des Bohrloches: Hy Pa 27/67. Der Grundwasserleiter wird beschrieben als: GWLK 1 (weitgehend unbedeckt). Der Zustand des Grundwassers wird beschrieben als: frei. Der zugehörige Grundwasserkörper ist: DEGB_DEBB_MEL_SL_1. Der Messzyklus ist 4 x monatlich. Die Anlage wurde im Jahr 1968 erbaut. Ein Schichtverzeichnis liegt vor. Das Höhenprofil in diesem System ist: Messpunkthöhe: 70.79 m Geländehöhe: 69.70 m Filteroberkante: 59.6 m Filterunterkante: 57.6 m Sohle (letzte Einmessung): 58.41 m Sohle bei Ausbau: 56.8 m Die Messstelle wurde im Höhensystem NHN92 eingemessen.

Landwirtschaftliche Betriebe, Landwirtschaftlich genutzte Fläche: Bundesländer, Jahre, Bodennutzungsarten

Landwirtschaftliche Betriebe mit ökologischem Landbau, Ökologisch bewirtschaftete Fläche: Bundesländer, Jahre, Bodennutzungsarten

Landwirtschaftliche Betriebe mit ökologischem Landbau,Ökologisch bewirtschaftete Fläche: Deutschland, Jahre,Bodennutzungsarten

Landwirtschaftliche Betriebe, Landwirtschaftlich genutzte Fläche: Deutschland, Jahre, Bodennutzungsarten

DNA metabarcoding data of arthropods captured with different traps in the southwestern German agricultural landscape

<p>The dataset contains data on arthropods which was derived from DNA metabarcoding. The DNA metabarcoding was performed for samples from coloured canopy Malaise traps, caterpillar traps, branch sampling and blue and white pan traps. The traps were selected to capture predominantly flying insects, especially butterflies and hoverflies. They were placed as a defined set in four different habitat types: 'Forest (Beech and oak)', 'Centre of a short rotation coppice', 'Margin of a short rotation coppice' and 'Maize field'. There existed three replicates of each habitat type. The coloured canopy Malaise traps were equipped with blue, yellow and white cotton cloth panels (50 x 35 cm) and hung in a wooden frame four metres above ground. The caterpillar traps consisted of a dark-green plastic tarpaulin, which was stretched between trees and tapered towards the ground. At its lowest point, insects were collected with a capture bottle, which was attached to the tarpoulin with a fine gauze. The branch sampling was conducted by tabbing 100 tree branches and shaking ten trees at each site. In the corn fields, the shaking was replaced by another interval of tabbing. The blue and white pan traps were placed next to each other on a wooden table, one metre above ground. The pans were enlarged at the top with fine gauze to prevent from overfloating in the case of rain. All insects were captured and stored in 96.6% ethanol. The traps were operated in 15-day sampling intervals, each in June, July and August 2021. For DNA metabarcoding, the samples of each sampling interval and method were compiled. The DNA metabarcoding was performed following the method of Hausmann et al (2020): 'Toward a standardized quantitative and qualitative insect monitoring scheme. Ecology and Evolution, 10, 4009–4020'. Briefly, a lysis volume of 5-10 ml of the dried and homogenized composite samples was used for DNA extraction. The mitochondrial Cytochrome c Oxidase subunit I gene (COI) was amplified for species identification (see Leray et al. (2013): 'A new versatile primer set targeting a short fragment of the mitochondrial COI region for metabarcoding metazoan diversity: application for characterizing coral reef fish gut contents. Frontiers in Zoology, 10, 34' and Morinière et al. (2016): 'Species Identification in Malaise Trap Samples by DNA Barcoding Based on NGS Technologies and a Scoring Matrix. PLOS ONE, 11, e0155497'. The resulting metabarcoding data contains the OTU sequences from the samples and their corresponding identities from the Barcode of Life database (BOLD, Ratnasingham and Hebert 2007), the database of the National Center for Biotechnology Information (NCBI) and the Ribosomal Database Project (RDP) classifier. For the two databases, the overlap between the OTU sequence and the database entry determined the determination depth (97-100%: species, 95-97%: genus; 90-95%. family, 85-90%: order, 80-85%: class, 75-80%: phylum, &lt;75%: domain). Each taxonomic determination level of the RDP-classifier is additionally displayed with a bootstrap value. The table also provides data on the red list Germany and Bavaria for each entry.</p><p>The dataset is used in: Hoffmann, L. &amp; Stoll, S. (2025) Catch effectiveness, complementarity and costs of five sampling techniques for flying insects across different land use types. Insect Conservation and Diversity, 1–12. Available from: https://doi.org/10.1111/icad.12839</p>

Wuchsleistung und Trockenstoffproduktion von Waeldern im Kurzumtrieb

Zur Volumenbestimmung stehender Baeume und zur Ermittlung des Hektarvorrates von Bestaenden werden in der Forstwirtschaft i.d.R. Berechnungsverfahren verwendet, die mit den Eingangsgroessen Brusthoehendurchmesser, Baumhoehe und Formzahl arbeiten. Bei diesen Ansaetzen steht die Ermittlung des Holzvolumens in Raummassen und nicht in Gewichtseinheiten im Vordergrund. Bei schnellwachsenden Baumarten wie Pappeln und Weiden, die im Kurzumtrieb bewirtschaftet werden, ist aufgrund des Verwendungszweckes neben den traditionellen Leistungsgroessen vor allem die Bestimmung der (Trocken-)Biomasse von zentraler Bedeutung. - Die Untersuchungen werden auf Versuchsaralen in Mecklenburg-Vorpommern und in Sachsen durchgefuehrt. Die Wuchsleistung wie auch die Trockenbiomasse werden fuer Weiden- und Pappelklone einzelbaum- und bestandesweise hergeleitet. Die Einzelbaumbiomassen werden in Abhaengigkeit von Baumdimensionen und Standraum modelliert.

Anbauwert von Hybrid- und Balsampappel-Klonen, Robine u.a. schnellwachsenden Gattungen für die Energieholznutzung

Um für die Standorte Baden-Württembergs Arten- und Sortenempfehlungen auf der Grundlage von Ertragsprognosen geben zu können, sollen 8 Pappel- bzw. Weiden-, 2 Aspen- und 2 Robiniensorten u. ggf. weiteren Arten an repräsentativen Standorten auf Energieholztauglichkeit geprüft werden. Die Anlage soll in 2 - 3 facher Widerholung erfolgen. Die Arten werden im 3 - 4 jährigen Umtrieb geerntet. Die Versuchsreihe wird in Zusammenarbeit mit dem LTZ Augustenberg, Aussenstelle Forchheim aufgebaut.

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