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Mittlere Wärmeleitfähigkeit BB

Die Serie beinhaltet Daten des LBGR über die Mittlere Wärmeleitfähigkeit Brandenburgs und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Die Karten basieren auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte (BÜK300) mit entsprechender Zuordnung von parametrisierten Flächenbodenformen. Diese stellen je Legendeneinheit eine Bodenformengesellschaft dar. Die einzelnen Flächenbodenformen (FBF) wurden mit bodenphysikalischen Kennwerten belegt, die durch Gelände-und Laboruntersuchungen bestimmt wurden. Dazu wurden für gleiche Horizont-Substrat-Kombinationen (HSK) die Kennwerte Bodenart Trockenrohdichte, Gesamtporenvolumen, Wassergehalt bei Feldkapazität (FK) und Permanentem Welkepunkt (PWP), Humusgehalt statistisch abgeleitet (i.d.R. Medianwerte). Die Wärmeleitfähigkeit (λ) bestimmt die Eigenschaft des Bodens, thermische Energie durch Konduktion zu transportieren. Sie ist die entscheidende Kenngröße für die Nutzung des Bodens als Wärmequelle und -speicher und muss u.a. bei der Anwendung oberflächennaher Geothermie (Erdwärmekollektoren) oder beim Bau erdverlegter Stromkabel berücksichtigt werden. Zur Berechnung der Wärmeleitfähigkeit wurde die Pedotransferfunktion (PTF) nach Markert et al. (2017) unter Berücksichtigung der oben genannten Kennwerte verwendet. Diese PTF basiert auf umfangreichen Messungen der Wärmeleitfähigkeit für ein weites Spektrum der in Brandenburg vorkommenden Böden. Für jede HSK ist die Wärmeleitfähigkeit für die Wassergehalte bei FK und PWP bis in eine Tiefe von 2m berechnet worden. Bei HSK im Einflussbereich des Grundwassers (Gr-Horizonte) wurde die Wärmeleitfähigkeit für volle Wassersättigung veranschlagt. Auf Grund der Parametrisierung der PTF für ausschließlich mineralische Böden wurden folgende Anpassungen vorgenommen: für organische HSK (Torfe) wurde mit einer Wärmeleitfähigkeit von λFK = 0,4 W/m*K und λPWP = 0,2 W/m*K gerechnet (Vgl. Messwerte von Markert et al. 2017; VKR 1.32 AG Boden 2010), für tonige Böden sind auf Grund der geringen Datenlage die Parameter der lehmigen Böden verwendet worden, der Humusgehalt wurde durch λhumos = λmineralisch – Humusgehalt*0,05 berücksichtigt. Für HSK mit anthropogenem Ausgangsgestein war auf Grund unzureichender Messwerte und fehlender Angaben in der Literatur keine Berechnung der Wärmeleitfähigkeit möglich. Die Wärmeleitfähigkeit je Flächenbodenform ist in diesem Fall als gewichtetes harmonisches Mittel unter Berücksichtigung der Mächtigkeit aller Horizonte ermittelt worden. Zur besseren Übersichtlichkeit und Interpretierbarkeit der Ergebnisse wurden die gewichteten harmonischen Mittelwerte der Wärmeleitfähigkeiten in die folgenden 6 Klassen eingeteilt: Wärmeleitfähigkeit [W/m*K] extrem gering ≤ 0,4 sehr gering 0,41 - 0,90 gering 0,91 - 1,40 mittel 1,41 - 1,90 hoch 1,91 - 2,40 sehr hoch 2,41 - 2,90 Für die grafische Darstellung als Karte wurden je Legendeneinheit (LE) die Flächenbodenformen mit gleicher Wärmeleitfähigkeitsklasse zusammengefasst, deren Flächenanteile nach Tab. 66 (AG Boden 2005) je LE addiert und als eine aggregierte dominante, sowie eine aggregiert subdominante λ-FBF ausgewiesen. Bei einigen wenigen Flächen mit sehr heterogener Zusammensetzung der Flächenbodenformen sind drei λ-FBF angegeben.

Relative Bindungsstärke für Schwermetalle für den grundwasserfreien Bodenraum BB

Der Datensatz beinhaltet Daten des LBGR über die relative Bindungsstärke für Schwermetalle für den grundwasserfreien Bodenraum Brandenburgs und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Diese Karte basiert auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte mit entsprechender Zuordnung von parametrisierten Flächenbodenformen. Diese stellen je Legendeneinheit eine Bodenformengesellschaft dar. Die einzelnen (Flächen-)Bodenformen wurden mit Parametern belegt, auch jenen zur Berechung der Bindungsstärke für Schwermetalle (s. Hennings 2000, Kap. 2), die durch Gelände- und Laboruntersuchungen bestimmt wurden. Dazu wurden für gleiche Horizont-Substrat-Kombinationen die entsprechenden Parameter (Bodenart, Humusgehalt, pH-Wert) statistisch abgeleitet (i.d.R. der Medianwert). Die Abfolge von Horizont-Substrat-Kombinationen in den Flächenbodenformen mit ihren Parametern (Bodenart, Humusgehalt, pH-Wert, Obergrenze des Go-Horizontes) bildeten die Grundlage für die Berechnung der relativen Bindungsstärke gegenüber Schwermetallen (s. Hennings 2000, Verknüpfungsregel 7.1 bis 7.3). Die folgenden Themenkarten weisen jeweils für die Schwermetalle Fe(III), Hg, Pb, Cr(III), Cu, Al, Zn, Co, Ni, Cd und Mn die metallspezifische relative Bindungsstärke für verschiedene Tiefenbereiche aus. Diese Karte stellt die relative Bindungsstärke für das jeweilige Schwermetall im grundwasserfreien Bodenraum bzw. bis zur Obergrenze eines Go-Horizontes oder bis 2 m unter GOF für die beteiligten Flächenbodenformen dar. Dazu werden Oberboden (einschließlich der Auflagehorizonte bis 3 dm unter GOF) und Unterboden getrennt behandelt. Für den Oberboden wird der Kennwert wie oben bis zum Schritt der Ordinalskalierung ermittelt. Für den Kennwert des folgenden Tiefenbereiches bis 2 m unter GOF bzw. bis zur Obergrenze des Go-Horizontes je Bodenform wird der Horizont mit der höchsten pH-abhängigen Bindungsstärke betrachtet, wenn dieser > 3 dm mächtig ist. Anderenfalls wird von dem unmittelbar hangenden bzw. liegenden Horizont derjenige nach seiner Mächtigkeit gewichtet zur Mittelung des Kennwertes herangezogen, der von diesen beiden Horizonten die höhere pH-abhängige Bindungsstärke aufweist. Anschließend werden Zuschläge für entsprechende Humus- und Tongehalte hinzugerechnet. Die so ermittelten Kennwerte für Ober- und Unterboden werden addiert und ordinal in den Stufen 0 bis 5 skaliert, wobei der maximale Wert auf 5 begrenzt wird. Bei unterschiedlichen Ergebnissen für die Bodenformen einer Legendeneinheit wurden die flächenhaft dominierenden und die subdominierenden ordinal skalierten klassifizierten Kennwerte angegeben (s. Hennings 2000, VKR 7.3).

Relative Bindungsstärke für Schwermetalle im Oberboden BB

Der Datensatz beinhaltet Daten des LBGR über die relative Bindungsstärke für Schwermetalle im Oberboden Brandenburg und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Diese Karte basiert auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte mit entsprechender Zuordnung von parametrisierten Flächenbodenformen. Diese stellen je Legendeneinheit eine Bodenformengesellschaft dar. Die einzelnen (Flächen-)Bodenformen wurden mit Parametern belegt, auch jenen zur Berechung der Bindungsstärke für Schwermetalle (s. Hennings 2000, Kap. 2), die durch Gelände- und Laboruntersuchungen bestimmt wurden. Dazu wurden für gleiche Horizont-Substrat-Kombinationen die entsprechenden Parameter (Bodenart, Humusgehalt, pH-Wert) statistisch abgeleitet (i.d.R. der Medianwert). Die Abfolge von Horizont-Substrat-Kombinationen in den Flächenbodenformen mit ihren Parametern (Bodenart, Humusgehalt, pH-Wert, Obergrenze des Go-Horizontes) bildeten die Grundlage für die Berechnung der relativen Bindungsstärke gegenüber Schwermetallen (s. Hennings 2000, Verknüpfungsregel 7.1 bis 7.3). Die folgenden Themenkarten weisen jeweils für die Schwermetalle Fe(III), Hg, Pb, Cr(III), Cu, Al, Zn, Co, Ni, Cd und Mn die metallspezifische relative Bindungsstärke für verschiedene Tiefenbereiche aus. Diese Karte stellt die relative Bindungsstärke für das jeweilige Schwermetall im gesamten Oberboden (einschließlich der Auflagehorizonte bis 3 dm unter GOF) für die beteiligten Flächenbodenformen dar. Für jeden Horizont des Oberbodens wird die metallspezifische pH-abhängige Bindungsstärke ermittelt und Zuschläge bei entsprechenden Humus- und Tongehalten hinzugerechnet. Die so ermittelten Kennwerte werden für die beteiligten Horizonte nach ihrer Mächtigkeit gewichtet, gemittelt und ordinal in den Stufen 0 bis 5 skaliert, wobei der maximale Wert auf 5 begrenzt wird. Bei unterschiedlichen Ergebnissen für die Bodenformen einer Legendeneinheit wurden die flächenhaft dominierenden und die subdominierenden ordinal skalierten klassifizierten Kennwerte angegeben (s. Hennings 2000, VKR 7.1, Stufen 0 bis 5).

Ökologie und Verhaltensbiologie einheimischer Tagfalter

Tagfalter gehören zu den Insekten, deren Lebensweise am besten verstanden ist. Dennoch gibt es erhebliche Wissensdefizite, vor allem im Hinblick auf aut- und populationsökologische Kenngrößen vieler Arten. Diese Defizite sind ein großes Hindernis für wissenschaftlich fundierte Naturschutzmaßnahmen ebenso wie für vergleichende Grundlagenforschung in der Verhaltensökologie und Evolutionsbiologie. Wir erarbeiten in kombinierten Feld- und Laborstudien grundlegende Daten zur Lebensweise ausgewählter Tagschmetterlinge, wobei der Schwerpunkt auf dem Reproduktionsverhalten und den Ressourcenansprüchen der verschiedenen Lebenszyklusstadien liegt. Von besonderem Interesse sind bei diesen Studien bestandsgefährdete Arten sowie Zwillingsartenpaare, bei denen die Frage der ökologischen Differenzierung meist noch ungeklärt ist.

Relative Bindungsstärke für Schwermetalle bis 1m Profiltiefe BB

Der Datensatz beinhaltet Daten des LBGR über die relative Bindungsstärke für Schwermetalle bis 1m Profiltiefe Brandenburgs und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Diese Karte basiert auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte mit entsprechender Zuordnung von parametrisierten Flächenbodenformen. Diese stellen je Legendeneinheit eine Bodenformengesellschaft dar. Die einzelnen (Flächen-)Bodenformen wurden mit Parametern belegt, auch jenen zur Berechung der Bindungsstärke für Schwermetalle (s. Hennings 2000, Kap. 2), die durch Gelände- und Laboruntersuchungen bestimmt wurden. Dazu wurden für gleiche Horizont-Substrat-Kombinationen die entsprechenden Parameter (Bodenart, Humusgehalt, pH-Wert) statistisch abgeleitet (i.d.R. der Medianwert). Die Abfolge von Horizont-Substrat-Kombinationen in den Flächenbodenformen mit ihren Parametern (Bodenart, Humusgehalt, pH-Wert, Obergrenze des Go-Horizontes) bildeten die Grundlage für die Berechnung der relativen Bindungsstärke gegenüber Schwermetallen (s. Hennings 2000, Verknüpfungsregel 7.1 bis 7.3). Die folgenden Themenkarten weisen jeweils für die Schwermetalle Fe(III), Hg, Pb, Cr(III), Cu, Al, Zn, Co, Ni, Cd und Mn die metallspezifische relative Bindungsstärke für verschiedene Tiefenbereiche aus. Diese Karte stellt die relative Bindungsstärke für das jeweilige Schwermetall bis 1 m unter GOF für die beteiligten Flächenbodenformen dar. Dazu werden alle Horizonte einschließlich der Auflagehorizonte bis 1m unter GOF herangezogen. Für jeden Horizont wird die metallspezifische pH-abhängige Bindungsstärke ermittelt und Zuschläge bei entsprechenden Humus- und Tongehalten hinzugerechnet. Die so ermittelten Kennwerte werden für die Horizonte bis 1 m unter GOK nach ihrer Mächtigkeit gewichtet, gemittelt und ordinal in den Stufen 0 bis 5 skaliert, wobei der maximale Wert auf 5 begrenzt wird. Bei unterschiedlichen Ergebnissen für die Bodenformen einer Legendeneinheit wurden die flächenhaft dominierenden und die subdominierenden ordinal skalierten klassifizierten Kennwerte angegeben (s. Hennings 2000, VKR 7.2).

Possible effects of transgenic plants on soil organisms

Soil is the first component of the environment that can be effected by GM plants, because they do not only consume the nutritive substances from the soil, but also release there different compounds during a growing period, and leave in the soil their remains. If the plants are modified to increase their resistance to plant pathogens, particularly bacteria, they can also affect the other microorganisms important for plant development. Also there are no considerable data about possible effect of GM plants on soil organic matter and chemical processes in soil. For the experiment it is planned to use transgenic potato plants (Solanum tuberosum L. cv. Desiree) expressing a chimerical gene for T4 lysozyme for protection against bacterial infections; - obtaining and short-term growing of GM plants in laboratory conditions; - extraction and collection of root exudates and microbial metabolites from rhizosphere; - analysis of these exudates by Pyrolysis-Field Ionisation Mass Spectrometry (Py-FIMS) in comparison with the exudates of wild-type plants and transgenic controls not harbouring the lysozyme gene, and with dissolved organic matter from non-cropped soil; - creation of 'fingerprints' for each new transgenic line in combination with certain soil on the basis of marker signals. Expected impacts: - New highly cost-effective express testing system for the risk assessment of genetically modified plants at the earliest stages of their introduction; - The conclusion about safety/danger of GM plants for the soil ecosystems; - Model for prediction of possible risk caused by GM plants.

Extraktion von Lithium aus thermalen Solen, Teilvorhaben: Hydrogeochemische Untersuchung und Bewertung der nachhaltigen Förderung von thermalen Solen zur Lithiumextraktion

Untersuchungen des Methan Paradoxons in Seen

Methan ist ein höchst potentes Treibhausgas, dennoch ist das globale Methanbudget durch die vielen unbekannten CH4-Quellen und -senken sehr unsicher. Die Höhe der CH4-Anreicherung in der Wassersäule hängt von komplexen Interaktionen zwischen methanogenen Archaeen und methanotrophen Bakterien ab. Das bekannte Methan Paradoxon, das die CH4-Übersättigung im oxischen Oberflächenwasserkörper von Seen und Meeren darstellt, weckt Zweifel, dass die mikrobielle CH4-Bildung nur im anoxischen Milieu stattfindet. Im oligotrophen Stechlinsee haben wir eine wiederkehrende Methanübersättigung im Epilimnion gefunden. Unsere Studien zeigen, dass das CH4 aktiv in der oxischen Wassersäule produziert wird. Die Produktion scheint dabei an die autotrophe Produktion von Grünalgen und Cyanobakterien gekoppelt zu sein. Zur gleichen Zeit sind keine methanotrophen Bakterien im Epilimnion vorhanden, so dass das CH4 nicht oxidiert wird. Unsere Haupthypothese ist, dass pelagische Methanogene hydrogenotroph sind, wobei sie den Wasserstoff aus der Photosynthese und/oder Nitrogenaseaktivität nutzen. Unsere Untersuchungshypothesen sind:1) Die CH4-Produktion ist mit der Photosynthese und/oder N-Fixierung gekoppelt, wobei hydrogenotrophe methanogene Archaeen mit den Primärproduzenten assoziiert sind. Die Methanogenen können angereichert und kultiviert werden, um Mechanismen der epilimnischen CH4-Produktion detailliert zu untersuchen.2) Die CH4-Oxidation ist durch die Abwesenheit der Methanotrophen und/oder der Photoinhibition in den oberen Wasserschichten reduziert.3) Die CH4-Produktion innerhalb mikro-anoxischer Zonen, z. B. Zooplankton und lake snow, ist nicht ausreichend für die epilimnische CH4-Produktion.Die saisonale Entwicklung des epilimnischen CH4-Peaks soll in Verbindung mit den Photoautotrophen und der Seenschichtung im Stechlinsee untersucht werden. Dabei soll eine neu-installierte Mesokosmosanlage (www.seelabor.de) genutzt werden, um CH4-Profile bei unterschiedlichen autotrophen Gemeinschaften und Seenschichtungen zu studieren. Die Verknüpfung zwischen methanogenen Archaeen und den Photoautotrophen soll in Inkubationsexperimenten mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung und qPCR für funktionelle Gene untersucht werden. Methanotrophe werden quantifiziert und die Photoinhibition der CH4-Oxidation durch Inkubationsexperimente gemessen. In Laborexperimenten sollen die methanogenen Archaeen angereichert und kultiviert werden mittels dilution-to-extinction und axenischen Cyanobakterien und Grünalgen. Physiologische Studien an Anreicherungs- oder Reinkulturen sollen die zu Grunde liegenden molekularen Mechanismen ermitteln. Feld- und Laborexperimente sollen helfen, das Methan Paradoxon zu entschlüsseln, um die bisherige und potentiell wichtige CH4-Quelle zu charakterisieren und zu quantifizieren. Die Studien sollen helfen, unser Verständnis des globalen CH4-Kreislaufes zu verbessern, damit zukünftige Prognosen realistischer werden.

Fische wandern im Modell

Seit Jahrhunderten werden Stauanlagen zur Energieerzeugung, zur Schiffbarmachung von Flüssen, zur Verbesserung des Schutzes vor Hochwasser und zum Zweck der Speicherung von Trink- und Betriebswasser errichtet. Dies führte im Zusammenspiel mit der Zerstörung von Laichgewässern sowie Überfischung und Wasserverschmutzung zu einem dramatischen Rückgang der Fischbestände. Bei der Errichtung der meisten Stauanlagen an den Bundeswasserstraßen Main, Neckar und Mosel wurden Fischtreppen angelegt, um eine Wanderung flussaufwärts zu ermöglichen. Diese waren jedoch oftmals zu steil, zu klein oder zu weit von natürlichen Wanderrouten entfernt und wurden zudem nicht ausreichend gewartet, um einen bestandserhaltenden Fischaufstieg zu gewährleisten. Die Entwicklungen des internationalen und nationalen Umweltrechts, die einem breiten gesellschaftlichen Bewusstseinswandel Rechnung trugen, führten ab den 1970er-Jahren sukzessive zu einer Verbesserung der Wasserqualität. Ein umweltpolitischer Meilenstein war die Verabschiedung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) durch das Europäische Parlament im Jahr 2000. Diese fordert die EU-Mitgliedstaaten auf, Maßnahmen zur Verbesserung der ökologischen Bedingungen in heimischen Fließgewässern zu ergreifen. Ziel ist es, einen 'guten ökologischen Zustand' oder bei erheblich veränderten Gewässern ein sogenanntes 'gutes ökologisches Potenzial' zu erreichen. Um die Ziele der WRRL in Bezug auf die ökologische Durchgängigkeit zu erfüllen, muss die Durchgängigkeit an den Bundeswasserstraßen an ca. 250 Stauanlagen sichergestellt werden. Dies erfordert in den meisten Fällen den Bau einer neuen Fischaufstiegsanlage. Deren Funktionsfähigkeit und Effizienz soll für mehr als 60 heimische Fischarten gewährleistet werden, obwohl sich Eigenschaften wie Leistungsfähigkeit, Migrationsverhalten und Schwarmverhalten von Art zu Art stark unterscheiden können. Feldstudien zur Gewinnung der notwendigen Daten werden durch die natürliche Variabilität der Fischbestände und weiterer variabler Einflussgrößen erschwert. Laboruntersuchungen sind in ihren Dimensionen begrenzt und werden durch die künstliche Umgebung beeinflusst. Eine alternative Möglichkeit für die Bewertung der Effizienz von Fischtreppen sind numerische Simulationsmethoden für die Hydraulik und das Verhalten von Fischen. Sie zielen auf eine quantitative Bewertung von baulichen Alternativen ab, wie sie in der Planungspraxis häufig benötigt wird. 2015 wurde in der BAW in enger Kooperation mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) ein Forschungsprojekt begonnen, um einen neuen Ansatz auf der Basis individuenbasierter Modellierung zu entwickeln.

Relative Bindungsstärke für Schwermetalle BB

Die Serie beinhaltet Daten des LBGR über die relative Bindungsstärke für Schwermetalle Brandenburg und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Diese Karte basiert auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte mit entsprechender Zuordnung von parametrisierten Flächenbodenformen. Diese stellen je Legendeneinheit eine Bodenformengesellschaft dar. Die einzelnen (Flächen-)Bodenformen wurden mit Parametern belegt, auch jenen zur Berechung der Bindungsstärke für Schwermetalle (s. Hennings 2000, Kap. 2), die durch Gelände- und Laboruntersuchungen bestimmt wurden. Dazu wurden für gleiche Horizont-Substrat-Kombinationen die entsprechenden Parameter (Bodenart, Humusgehalt, pH-Wert) statistisch abgeleitet (i.d.R. der Medianwert). Die Abfolge von Horizont-Substrat-Kombinationen in den Flächenbodenformen mit ihren Parametern (Bodenart, Humusgehalt, pH-Wert, Obergrenze des Go-Horizontes) bildeten die Grundlage für die Berechnung der relativen Bindungsstärke gegenüber Schwermetallen (s. Hennings 2000, Verknüpfungsregel 7.1 bis 7.3). Die folgenden Themenkarten weisen jeweils für die Schwermetalle Fe(III), Hg, Pb, Cr(III), Cu, Al, Zn, Co, Ni, Cd und Mn die metallspezifische relative Bindungsstärke für verschiedene Tiefenbereiche aus. Relative Bindungsstärke für a) Schwermetalle im Oberboden Brandenburg, b) Schwermetalle bis 1m Profiltiefe Brandenburg und c) Schwermetalle für den grundwasserfreien Bodenraum Brandenburg.

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