Das Retentionskataster stellt eine Übersicht über potentiell nutzbare Rückhalteflächen an ausgewählten niedersächsischen Gewässern zur Verfügung. Das Projekt wird durch den europäischen Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des ländlichen Raums gefördert. Es unterstützt die einzugsgebietsbezogenen Konzeptionen und ist Teil der landesweiten Hochwasservorsorge (Flächenvorsorge).Die Daten enthalten Suchräume für aktivierbare Retentionsflächen die mit Landnutzungsdaten verschnitten wurden um diese den zuständigen Akteuren und Maßnahmenträgern als Planungsgrundlage zur Verfügung zu stellen. Im Fokus liegen Bereiche, die durch Linienbauwerke oder Geländeerhebungen vom Gewässer getrennt, jedoch topographisch geeignet sind um an die Gewässer angebunden zu werden. Die Ermittlung der Suchräume basiert auf den HQ100 Berechnungen der Risiko- und Überschwemmungsgebietsgewässer.
Auf dem Gebiet der Klimaanpassung werden eine Vielzahl an Daten auf Grundlage einer umfangreichen Analyse der Ist-Situation u. a. in Bezug auf die Temperaturmuster (universelle Hot- und Coldpost), die Landnutzung (z. B. Versiegelungsgrad) und die Blau-Grüne-Infrastruktur (Indikatoren) bereitgestellt. Ferner werden eine Vielzahl an weiteren Daten z. B. zur Bevölkerungsdichte und vulnerablen Nutzungen sowie die daraus abgeleiteten räumlichen Handlungsschwerpunkte für die Klimaanpassung in ganz Hessen bereitgestellt.
In Südamerika droht die durch Entwaldung und den Klimawandel verstärkte Landschaftsdegradation zu einer der größten CO2-Quellen, einer Gefahr für die Biodiversität und einer Bedrohung für viele lokale Gemeinschaften durch Wegfall wichtiger Ökosystemleistungen zu werden. Trotz der wichtigen lokalen sowie globalen Bedeutung montaner Trockenwaldökosysteme, sind diese bislang kaum untersucht. Das FOCI-Projekt zielt daher darauf ab, die raumzeitliche Entwicklung der tropischen Trockenwälder der Anden zu analysieren und die Auswirkungen des Klimawandels auf künftige Entwicklungen sowie die Bereitstellung von Ökosystemleistungen für die armutsgefährdete Bevölkerung zu verstehen. FOCI gliedert sich in drei Arbeitspakete, die jeweils spezifische Aspekte der Untersuchung abdecken. Im ersten Schritt werden historische Veränderungen in der Waldbedeckung und -verteilung unter Verwendung hochauflösender Landnutzungsdaten analysiert und Trends in der Waldmigration und -degradation identifiziert. Dazu werden die natürlichen andinen Waldbestände über die letzten 40 Jahre untersucht und unterschiedliche Cluster der regionalen Wachstumsdynamiken herausgearbeitet. Weil in Gebirgen die Effekte des Klimawandels oft früher und stärker auftreten als in niedrigeren Lagen, werden nicht nur regionale, sondern insbesondere auch höhenbedingte Veränderungen erforscht. Das zweite Paket konzentriert sich darauf, die Einflussfaktoren auf die zuvor analysierte Gesundheit und den Verbreitungsgrad der andinen Trockenwälder zu verstehen. Da die Waldentwicklung maßgeblich von menschlichen Aktivitäten beeinflusst wird, werden in einer ganzheitlichen Betrachtung sowohl die umweltbedingten und klimatischen als auch die anthropogenen Einflussfaktoren auf die Trockenwaldentwicklung erforscht. KI-gestützte Regressionsanalysen und das Geodetector-Tool werden eingesetzt, um die Bedeutung von Variablen und räumlichen Korrelationen zu ermitteln; zeitliche Einflussfaktoren werden mithilfe rekurrenter neuronaler Netze (z. B. LSTM) analysiert und modelliert. Das dritte Paket ergänzt dies durch die Durchführung von Erhebungen in den ländlichen Gemeinden, um das Verständnis der lokalen Bevölkerung für die Ökosystemleistungen der Trockenwälder und ihre Wahrnehmung der Auswirkungen des Klimawandels zu ermitteln und so Einblicke in die Abhängigkeit der Gesellschaft von diesen Wäldern zu gewinnen. Die geplante Methodik umfasst somit die Anwendung satellitengestützter Fernerkundung, Modellierung durch maschinelles Lernen und standardisierter Umfragen. Diese multidisziplinäre Herangehensweise ermöglicht eine umfassende Erforschung von Entwicklungs- und Reaktionsmustern in verschiedenen räumlichen und zeitlichen Maßstäben. Die Ergebnisse werden dazu beitragen, Forschungslücken zu schließen und neue Erkenntnisse für den Schutz und die nachhaltige Nutzung montaner Trockenwälder zu gewinnen.
Die Weiße Elster-Modellregion repräsentiert ein lössbedecktes Einzugsgebiet unter subkontinentalem Klima in Mitteleuropa. Das Einzugsgebiet zeigt eine ausgesprochen hohe fluvial-geomorphologische Sensitivität gegenüber abrupten hydroklimatischen Wechseln während des Holozäns. Dies wird angezeigt durch gleich mehrfach belegte, horizontale Sediment-Boden-Abfolgen innerhalb der Auenstratigraphie. Wir postulieren, dass die Auen der Weißen Elster ein außergewöhnlich hohes Potential für die Archivierung globaler Rapid Climate Change-Ereignisse (RCCs) besitzen. Erstmalig hat diese Studie zum Ziel, über die chronostratigraphische Rekonstruktion eines Auenarchivs den Einfluss globaler Rapid Climate Changes auf die hydro-sedimentäre Dynamik Mitteleuropas zu belegen. Das fundierte Sedimentaltersmodell wird vor allem auf neuen OSL-Daten beruhen. Die Alter horizontal abgelagerter Hochflutlehme mit eingebetteten Auenböden werden systematisch verglichen mit bekannten Rapid-Climate Change-Ereignissen, welche eine Dauer von mehreren Jahrhunderten aufweisen. Unser Ziel ist die Überprüfung einer möglichen Kopplung holozäner Auenstratigraphien in Mitteleuropa mit Rapid Climate Change-Ereignissen. Innerhalb des lössbedeckten Weiße Elster-Einzugsgebiets nutzen wir die chronostratigraphische Aufnahme von Kolluvienabfolgen als potentiellen Parameter für menschlichen Einfluss auf die holozäne Landschaftsdynamik. Wir beabsichtigen, die Kolluvien- und Auenabfolgen über Verzahnungsbereiche am Auenrand systematisch stratigrapisch zu koppeln um mögliche geomorphologische Schwellenwerte und Sedimentkaskaden besser nachweisen zu können. Im Weiße Elster-Einzugsgebiet planen wir erstmalig eine diachrone Rekonstruktion der Siedlungs- und Landnutzungsgeschichte von der frühen Jungsteinzeit bis ins Hochmittelalter basierend auf der Zusammenstellung aller publizierten archäologischen und historischen Daten sowie Grabungsberichten und GIS-Datensätzen der archäologischen Landesämter in Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen. Für ausgewählte Teileinzugsgebiete werden alle verfügbaren Daten zur Landnutzung aus den archäologischen und historischen Archiven systematisch dokumentiert, vertieft analysiert und hinsichtlich ihrer Altersstellung ggf. korrigiert. Die Bewertung der Landnutzungsintensität erfolgt hierbei über einen semiquantitativen Ansatz Die Kopplung archäologischer und historischer Daten mit kolluvialen und fluvialen Chronostratigraphien dient der Bewertung diachroner Zusammenhänge zwischen Landnutzungsintensitäten und holozäner Sedimentumlagerung. Abschließend vergleichen wir zeitlich und semiquantitativ Rapid Climate Change-Ereignisse mit Landnutzungsintensitäten und holozänen hydrosedimentären Daten aus dem Einzugsgebiet der Weißen Elster. Ziel ist die Herausarbeitung der Vulnerabilität und möglicher Schwellenwerte des hydrosedimentären Systems der Weißen Elster-Modellregion gegenüber Klima- und Landnutzungsänderungen in sensiblen, lössbedeckten Landschaften Mitteleuropa.
Institutionen und Governance vermitteln zwischen menschlichen Entscheidungen oder Handlungen und dem sozioökonomischen, technologischen, politischen und kulturellen Kontext. Ihre Bedeutung für die Beziehungen zwischen Mensch und Umwelt ist bereits im IPBES-Rahmenkonzept verankert. Die sehr vielfältige Kilimanjaro-Region bietet eine ausgezeichnete Gelegenheit, Institutionen und Governance zu untersuchen. SP 5 untersucht die dynamischen Beziehungen zwischen Landnutzung, NCP, Institutionen und Governance sowie deren Performanz. In den letzten Jahren wurde die Governance in komplexen, sozial-ökologischen Systemen (SES) oft als polyzentrisch konzipiert. Die landwirtschaftliche Bodennutzung aus dieser Perspektive wurde bislang nur selten thematisiert trotz vielversprechender Ansatzpunkte für die Untersuchung der Koproduktion landwirtschaftlicher Nutzungen durch private, öffentliche und zivilgesellschaftliche Akteure. Darüber hinaus ist auch die Bedeutung von Machtverhältnissen für das Verständnis der Governance von Landnutzungsentscheidungen bereits im IPBES-Rahmenkonzept verankert. Während die Landnutzung in der Kilimanjaro-Region untersucht wurde, fehlen Studien, die Governance-Aspekte über Stakeholdergruppen, Landnutzungsarten, Höhenlagen und Ökosysteme hinweg zusammenführen. SP 5 schließt diese Lücken, indem es untersucht, wie institutioneller Wandel und Performanz die Landnutzung am Kilimandscharo beeinflussen. Das Teilprojekt wird Interessengruppen und Landnutzungsarten ermitteln; es wird sich mit der Rolle von Institutionen und Governance bei der Herausbildung verschiedener Landnutzungsarten in den letzten 25 Jahren befassen, und untersuchen, ob und warum sich Institutionen und Governance im Zeitverlauf verändert haben. Es wird die Machtverteilung und ihre Auswirkungen auf die Landnutzung erfassen und bewerten. Das Verhältnis der Governance natürlicher Ressourcensysteme wie Wasser, die mit der Landnutzung am Kilimanjaro biophysikalisch verbunden sind, wird bewertet werden. Zudem wird der Frage nachgegangen, inwieweit unterschiedliche Ausprägungen von Institutionen und deren Passgenauigkeit zu Koordinationsproblemen die Koordinationsleistung zwischen Wasser- und Landnutzung erklären können. Zu diesem Zweck führt SP 5 eine Stakeholder-Analyse durch, trägt zur Erhebung von Landnutzungsdaten in den SPs 3-5 bei und führt eine Dokumenten- und Literaturrecherche sowie eine große Anzahl von Experteninterviews und Fokusgruppengesprächen durch. Es werden qualitative Daten gesammelt sowie eine Soziale Netzwerkanalyse und eine Kognitionskartierung durchgeführt, um die skalare und funktionale Passfähigkeit von Institutionen und Governancearrangements zu beurteilen. Auf diese Weise schließt SP 5 in vier Arbeitspaketen entscheidende Lücken in unserem integrierten Verständnis des Kilimanjaro SES und leistet einen wichtigen Beitrag zur Forschergruppe, insbesondere in Zusammenarbeit mit den Teilprojekten 1, 4, 6 und 7.
Übergeordnetes Projektziel des Antrags ist die Nutzung multifrequenter und multipolarimetrischer Flugzeug-SAR-Daten für die hydrologische Einzugsgebietsmodellierung. Dabei sollen vor allem Signaturuntersuchungen verschiedener Oberflächenmaterialien und deren zustandsspezifische Abflusswirksamkeit sowie die hydrologischen Parameter Bodenfeuchte, Biomasse, und DGM untersucht werden. Im Einzugsgebiet der Trinkwassertalsperre Zeulenroda (Thüringen) sollen dabei mit Hilfe der flächenhaft aufgenommenen Geländemesswerte (Bodenfeuchtigkeit, Biomasse) und der parallel zur E-SAR-Befliegung der DLR durchgeführten Geländekartierung mögliche Differenzierungen zwischen Rückstreukoeffizienten einzelner hydrologischer Einheiten (HRUs, Hydrological Response Units) herausgearbeitet werden. Zur Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit müssen Vegetations- und mikro- bzw. makroskalige Rauhigkeitseinflüsse auf das L-Band-Rückstreusignal durch radiometrische Korrekturen eliminiert werden. Die letztliche Umrechnung in volumetrische Bodenfeuchtewerte erfolgt mittels empirischer Modelle. Die aus den E-SAR Daten extrahierten hydrologischen Parameter (Landnutzung, Biomasse, Bodenfeuchte) dienen sowohl als Input für die Niederschlags-Abluß-Modellierung als auch für deren Validierung.
In der nächsten Phase der Biodiversitäts Exploratorien sollen Experimente dabei helfen die Effekte verschiedener Landnutzungskomponenten auf Ökosysteme zu ermitteln. 'Common garden' Experimente werden genutzt, um die Umweltheterogenität zu minimieren, die ansonsten interessante Effekte verschleiert. Wir planen Grasnarben, die von n = 42 Plots der Biodiversitäts Exploratorien entnommen werden, in einem 'common garden' auszubringen wo die Intensität der Mahd und der Düngung manipuliert werden soll. In den nächsten drei bis 15 Jahren werden die Veränderungen in den Pflanzen- und Bakteriengemeinschaften auf den Grasnarben verfolgt. Hierfür wird die Zusammensetzung und Diversität der Pflanzen und Bakterien (next-generation 16S rRNA gene amplicon sequencing) ermittelt. Zusätzlich werden noch 3D-Modelle der Pflanzengemeinschaften, die durch multispektrale Information ergänzt werden, erstellt (PlantEye F500, Phenospex, Heerlen, The Netherlands). Diese Modelle erlauben die Errechnung von Parametern, die ganze Pflanzengemeinschaften charakterisieren. Änderungen in den Pflanzen- und Bakteriengemeinschaften werden mit der Landnutzung der Plots in den vergangenen Jahren ins Verhältnis gesetzt. Wir erwarten, dass Gemeinschaften, die aus verschiedenen Plots stammen, aber die gleiche Landnutzung erfahren in Ihrer Zusammensetzung und Diversität konvergieren; Gemeinschaften aus den gleichen Plots, die aber unterschiedliche Landnutzung erfahren, sollten divergieren. Das Projekt nutzt das Vorwissen zu den einzelnen Plots in Bezug auf Landnutzung und Artenzusammensetzung, liefert neuartige Daten für die Biodiversitäts Exploratorien, und stellt einen unabhängigen und neuartigen Beitrag zu der Frage, wie Landnutzug Ökosysteme beeinflusst, dar.
Biologische Bodenkrusten (Biokrusten) sind Hotspots an mikrobieller Diversität und Aktivität, die als 'Ökosystemingenieure' biogeochemische Kreisläufe (N, P) kontrollieren und die Bodenoberfläche stabilisieren. Biokrusten sind ein komplexes Netzwerk vielfältiger, interagierender Mikroorganismen mit verschiedensten Lebensweisen. In den gemäßigten Breiten ist wenig über die Einflussfaktoren auf Struktur und Funktion der Biokrusten bekannt. Daher wollen wir die Diversität der Mikroorganismen in Biokrusten (Bakterien, Protisten, Pilze und Algen) und ihre biogeochemische Funktion in den Waldflächen der Biodiversitätsexploratorien (BE) entlang von Landnutzungsgradienten untersuchen, um deren Beeinflussung durch Landnutzung und Umweltfaktoren zu verstehen.Das zentral organisierte, neue Störexperiment in den Waldflächen ist eine hervorragende Möglichkeit, um die Entwicklung einer Biokruste unter natürlichen Bedingungen nach einer starken Störung zu verfolgen. Eine Teilfläche simuliert Kahlschlag (die Stämme werden entfernt), die andere Teilfläche einen zukünftig häufiger auftretenden Orkan (Stämme verbleiben auf der Fläche). Wir werden die Entwicklung der Bodenkrusten von einem jungen zu einem reifen Stadium visuell (Flächenbedeckung) und durch Probenahme (Biomasse, Nährstoffe, Bodenorganik, Mikrobiota) mittels Feld-, analytischen und molekularen Methoden regelmäßig über zwei Jahre verfolgen. Außerdem werden wir an der zentralen Bodenbeprobungskampagne in allen 150 Waldflächen teilnehmen und parallel Biokrusten sammeln. Wir werden die mikrobielle Biomasse in der Biokruste quantifizieren, ihre Gemeinschaftsstruktur mittels Hochdurchsatzsequenzierung beschreiben und dies mit dem Umsatz von Stickstoff- und Phosphorverbindungen verschneiden. Um Schlüsselorganismen dieser Prozesse zu identifizieren und in hoher räumlicher Auflösung zu visualisieren, wird zusätzlich ein Laborexperiment unter Anwendung von stable isotope probing und NanoSims durchgeführt. Die Daten zur Biodiversität und funktionellen Genomik werden mit den Nährstoffstatus der Biokrusten (Konzentration und chemische Speziierung von C, N und P) verknüpft. Das Laborexperiment mit stabilen Isotopen wird unser Verständnis von Biokrusten Schlüsselorganismen im N- und P-Nährstoffkreislauf und den Einfluss der räumlichen Heterogenität fundamental verbessern. Diese Daten erlauben zum ersten Mal die quantitative und qualitative Rekonstruktion der wichtigsten Stoffkreisläufe und mikrobiellen Interaktionsmuster in Biokrusten als Reaktion auf Landnutzung und Störung. Abschließend werden die ermittelten Daten in das gemeinsame bodenkundliche Netzwerk der BE integriert und dienen dann als Keimzelle für ein Synthese-Vorschlag mit dem Ziel, die Leistung der Biokruste quantitativ und qualitativ mit anderen Hotspots in Böden, wie Detritus- oder Rhizosphäre, zu vergleichen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 142 |
| Land | 82 |
| Wissenschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
| Förderprogramm | 83 |
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|---|---|
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| Boden | 144 |
| Lebewesen und Lebensräume | 172 |
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