Neben Stoffen, die den Pflanzen als Nährstoffe dienen, befinden sich im Boden auch Schadstoffe, die in höheren Konzentrationen das Wachstum von Pflanzen und Tieren beeinträchtigen können. Manche Stoffe (z.B. Nickel) sind in geringen Mengen essentiell, in höheren Konzentrationen wirken sie jedoch toxisch. Verantwortlich für zu hohen Schadstoffkonzentrationen ist i.d.R. der Mensch; es gibt jedoch auch natürlicherweise erhöhte Gehalte an Schadstoffen, die meist dem Ausgangsgestein entstammen. Hintergrundwerte beschreiben die typischen natürlichen Konzentrationen dieser Stoffe in unseren Böden. Die Speicherung von Schadstoffen sowie deren eventueller Abbau im Boden verhindern die Verlagerung der Schadstoffe in das Grundwasser. In die Themenkarten zu den Stoffen in Böden von Deutschland fließen bodenkundliche Kennwerte aus der nicht- und nutzungsdifferenzierten Bodenübersichtskarte von Deutschland 1:1.000.000 (BÜK1000, BÜK1000N) und Datensätze aus der FISBo Labor- und Profildatenbank sowie 175 Datensätze aus Literaturangaben ein.
Durch die LABO wurden 2017 für 16 Elemente neue, bundesweite Hintergrundwerte veröffentlicht. Sie beruhen auf Profilinformationen und Messdaten von Königswasserauszügen, die durch die BGR zusammengeführt und homogenisiert wurden. Daten mit hohen Bestimmungsgrenzen wurden nach bestimmten Kriterien von der weiteren Auswertung ausgeschlossen, damit die Bestimmungsgrenzen nicht die Hintergrundwerte beeinflussen. Um die Hintergrundwerte nicht durch Regionen mit hoher Stichprobendichte überproportional beeinflussen zu lassen, wurde in Teilen eine räumliche Ausdünnung durchgeführt. Die Werte mehrerer Horizonte eines Standortes wurden durch tiefengewichtete Mittelwerte zu einem Wert zusammengezogen. Zur Auswertung wurden die vorhandenen Messwerte verschiedenen Gruppen von Bodenausgangsgesteinen zugeordnet. Zudem wurde unterschieden, ob die Proben im Oberboden, im Unterboden oder im Untergrund genommen wurden. Bei den Oberböden wurde bei der Auswertung auch die unterschiedliche Nutzung (Acker, Grünland, Forst) berücksichtigt. Lockergesteine wurden aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung getrennt nach Nord- und Süddeutschland ausgewertet. Durch die Aufteilung der Daten in Teilkollektive wurden nicht in allen Fällen verlässliche Fallzahlen erreicht, sodass nur Hintergrundwerte mit Fallzahlen ?20 dargestellt werden. Das genaue Vorgehen bei der Ableitung ist dem Bericht der LABO-Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz (2017): 'Hintergrundwerte für anorganische und organische Stoffe in Böden', 4. überarbeitete und ergänzte Auflage, zu entnehmen.
GEMAS (Geochemical Mapping of Agricultural and Grazing Land Soil in Europe) ist ein Kooperationsprojekt zwischen der Expertengruppe „Geochemie“ der europäischen geologischen Dienste (EuroGeoSurveys) und Eurometeaux (Verbund der europäischen Metallindustrie). Insgesamt waren an der Durchführung des Projektes weltweit über 60 internationale Organisationen und Institutionen beteiligt. In den Jahren 2008 und 2009 wurden in 33 europäischen Ländern auf einer Fläche von 5 600 000 km² insgesamt 2219 Ackerproben (Ackerlandböden, 0 – 20 cm, Ap-Proben) und 2127 Grünlandproben (Weidelandböden, 0 – 10 cm, Gr-Proben) entnommen. In den Proben wurden 52 Elemente im Königswasseraufschluss, 41 Elemente als Gesamtgehalte sowie TC und TOC bestimmt. Ergänzend wurde in den Ap-Proben zusätzlich 57 Elemente in der mobilen Metallionenfraktion (MMI®) sowie die Bleiisotopenverhältnisse untersucht. Alle analytischen Untersuchungen unterlagen einer strengen externen Qualitätssicherung. Damit liegt erstmals ein qualitätsgesicherter und harmonisierter geochemischer Datensatz für die europäischen Landwirtschaftsböden mit einer Belegungsdichte von einer Probe pro 2 500 km² vor, der eine Darstellung der Elementgehalte und deren Bioverfügbarkeit im kontinentalen (europäischen) Maßstab ermöglicht. Die Downloaddateien zeigen die flächenhafte Verteilung der mit verschiedenen Analysenmetoden bestimmten Elementgehalte in Form von farbigen Isoflächenkarten mit jeweils 7 und 72 Klassen.
Web Map Service (WMS) zur Karte der Hintergrundwerte von anorganischen Stoffen in Böden in Deutschland. Durch die LABO wurden 2017 für 16 Elemente neue, bundesweite Hintergrundwerte veröffentlicht. Sie beruhen auf Profilinformationen und Messdaten von Königswasserauszügen, die durch die BGR zusammengeführt und homogenisiert wurden. Daten mit hohen Bestimmungsgrenzen wurden nach bestimmten Kriterien von der weiteren Auswertung ausgeschlossen, damit die Bestimmungsgrenzen nicht die Hintergrundwerte beeinflussen. Um die Hintergrundwerte nicht durch Regionen mit hoher Stichprobendichte überproportional beeinflussen zu lassen, wurde in Teilen eine räumliche Ausdünnung durchgeführt. Die Werte mehrerer Horizonte eines Standortes wurden durch tiefengewichtete Mittelwerte zu einem Wert zusammengezogen. Zur Auswertung wurden die vorhandenen Messwerte verschiedenen Gruppen von Bodenausgangsgesteinen zugeordnet. Zudem wurde unterschieden, ob die Proben im Oberboden, im Unterboden oder im Untergrund genommen wurden. Bei den Oberböden wurde bei der Auswertung auch die unterschiedliche Nutzung (Acker, Grünland, Forst) berücksichtigt. Lockergesteine wurden aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung getrennt nach Nord- und Süddeutschland ausgewertet. Durch die Aufteilung der Daten in Teilkollektive wurden nicht in allen Fällen verlässliche Fallzahlen erreicht, sodass nur Hintergrundwerte mit Fallzahlen ?20 dargestellt werden. Das genaue Vorgehen bei der Ableitung ist dem Bericht der LABO-Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz (2017): 'Hintergrundwerte für anorganische und organische Stoffe in Böden', 4. überarbeitete und ergänzte Auflage, zu entnehmen.
Das Projekt "Untersuchung der direkten und indirekten Beeinflussung des Klimas durch anthropogene Spurengasemissionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Assessment of the regional distributions of the methane sources and source strengths will be achieved by 'inverse modelling' using global three-dimensional tracer transport models (TM2 and MOGUNTIA) and global observations. Atmospheric chemistry models will be further developed to be able to calculate distributions of sulfur species, the methane cycle, taking into account the role of CO, NOx and several hydrocarbons. The models will be based on the transport models TM2 and MOGUNTIA. A scheme for radiation calculation of atmospheric radiation for use in the three-dimensional climate model ECHAM will be developed. It will be based on the Morcrette scheme, which is used in the ECMWF operational weather prediction model. A code will be developed, which will treat the trace gases independently, and which will take into account the optical properties of aerosols. The scheme will be compared with detailed line-by-line calculations. A scheme for treating aerosols in the MOGUNTIA model will be developed, based on earlier work on the sulfur cycle. For use in the ECHAM model, a parametrization will be developed to describe the major aerosol influence on cloud microstructure and the optical properties of clouds. The ECHAM model will be applied to estimate the indirect cooling effect of ozone depletion. Also, the ECHAM model, coupled with a MPI ocean model, will be applied to study the climatic responses to perturbations in the radiative fluxes by alteration of concentrations of methane, sulfate and ozone. Programm modules developed by the individual participants will be implemented in ECHAM and several sensitivity studies performed. Results of these studies will be used to improve the TM2 and MOGUNTIA models. Model results will be validated through comparison with trace gas measurements from monitoring networks, precipitation statistics, precipitation chemical composition, aerosol climatologies from in-situ and remote sensing data, and with satellite data on aerosol and cloud optical depths and liquid water path. Much of the work will be done in collaboration with the Center for Clouds, Chemistry and Climate (C4) in the USA.
Das Projekt "Interannual and decadal climate variability: Scale interaction experiments" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. General Information/Objectives: To identify the patterns of the decadal variability in the atmosphere and in the oceans and to identify the nature of the variability. To identify the nature of tele connections in the tropical and midlatitudes regions, especially with a link to the tropical biennial cycle. To investigate the nature of the contribution of intraseasonal processes (MJO, Blocking) to the inter annual variability. To investigate possible mechanisms for influences of the inter annual variability by the decadal variability (subduction, gyre dynamics, etc...). To investigate the links between the ENSO, the Asian Summer Monsoon, and the Tropical Atlantic Brief Description of the Research Project: Several research projects, either under way or about to be completed, have shown the rich character of climate variability at several time scales. It has been exposed how several major time scales of variability are often superposed and strongly interacting with each other. The inter annual time scale seems to play a pivotal role, interacting strongly at the lower end of the spectrum with intraseasonal variability, i.e. intraseasonal oscillations of various kinds, among which the Madden-Julian Oscillation (MJO) is prominent. At the other end, the inter annual variability is affected by interactions with longer time scales, as for instance, the Southern Oscillation (SO) system. Evidence is starting to emerge of a biennial cycle connected with the ENSO-monsoon relation ship that has not been sufficiently investigated. There are also clues that ocean and atmosphere are coupled at the intraseasonal time-scale and that this scale can interact with the large scale variability of the system. For instance, westerly wind bursts in the Western Pacific are very important for extracting heat from the ocean and for initiating eastward motion of surface water. Whether these events can act as a preconditioning of ENSO, or what other function they have within the ENSO- Monsoon system, needs clarification. The overall target of SINTEX is to assess the possible mechanisms of modulation by the decadal variability of the inter annual variations, and rather long simulations (longer than 100 years) with coupled models with realistic equatorial dynamics are needed. The core numerical simulations will be performed by three main coupled atmosphere/ocean model combinations, each of them including state-of-the-art, advanced, global models: A finite difference model both in the atmosphere and ocean with high horizontal resolution in the ocean (UKMO), a finite difference model with an original coupling approach that allows evaluation of the model physics on the ocean grid (LMD-OPA), a state-of-the-art spectral model coupled to an advanced ocean model via a coupler that guarantees energetic consistency in the exchange (ECHAM4-OPA). ... Prime Contractor: Consiglio Nazionale delle Richerche, Instituto per lo Studio delle Metodologie Geofisiche Ambientali; Bologna; Italy.
Das Projekt "Risikoabschätzung der Ozonbelastung für bayerische Waldgebiete mit konzentrations- und flussbasierten Bewertungskonzepten für die Jahre 2002 und 2003 (ST196)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft durchgeführt. Verbesserte Abschätzung der Ozonbelastung bayerischer Waldgebiete durch vergleichende Anwendung aktueller Critical-Level-Konzepte (AOT-40, MPOC, CUO).
Das Projekt "Dreidimensionale numerische Modellierung von kohaesivem Sedimenttransport in Aestuaren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Strömungsmechanik und Elektronisches Rechnen im Bauwesen durchgeführt. Die komplexe dynamische Struktur von Aestuaren erfordert bei der Modellierung kleine Raum- und Zeitskalen, die dementsprechend mit hohem Rechenaufwand verbunden sind. Obwohl 2D-Vertikalmodelle bei der Modellierung von Aestuaren sehr erfolgreich sind, koennen sie nicht die horizontalen Strukturen aufloesen, wie sie etwa in Salzkeilen beobachtet wurden. Sollen zusaetzlich noch die verschiedenen Transportprozesse wie von Waerme, Salz und Schwebstoff modelliert werden, so sind schnelle Algorithmen erforderlich, die die Moeglichkeiten von Supercomputern nutzen. Im Foerderungszeitraum MAST I wurde fuer das Programmsystem TELEMAC-3D ein Modul fuer den nichtkohaesiven Sedimenttransport entwickelt, welches neben dem Transport auch Prozesse der Sedimentation, Resuspension und Konsolidierung beruecksichtig. Fuer die Turbulenzmodellierung wurde ein Mischungswegansatz gewaehlt, der auch die Daempfungseigenschaften von Schichtstroemungen beruecksichtigt. Das Modell wurde auf das Weseraestuar angewendet und liefert fuer die Hydrodynamik und den Salztransport sehr gute Ergebnisse. Im Foerderungszeitraum MAST II werden die kohaesiven Eigenschaften der Sedimente durch die Erstellung von Modulen fuer die Flokkulation sowie fuer die Bewegung von Fluid Mud (EDF) beruecksichtigt. Zur empirischen Erfassung der Sedimenteigenschaften als auch zur Verifikation des Modells werden bei Delft Hydraulics Experimente an einem Tidal Flume gemacht. Schliesslich wird das Modell auf die Aestuare Weser, Trave, Loire (EDF) und Po (Ente Nationale per I'Energia Elettrica-ENEL) angewendet.
Das Projekt "Monitoring the Alpine Region's Sustainability" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Das Projekt MARS 'Monitoring the Alpine Region's Sustainability' arbeitet an der Erstellung eines integrierten Indikatorensets für die Messung und Evaluierung Nachhaltiger Entwicklung im Alpenraum. MARS gehört zum Forschungsprogramm INTERREG IIIB der Europäischen Kommission, in dem ein internationales Projektkonsortium unter der Leitung von BAK Basel Economics forscht. MARS basiert auf einer erweiterten geographischen Fassung des Alpenraumes und umfasst wichtige regionale Zentren wie Wien, Mailand, München, Lyon und Bern. In Deutschland bilden die Regierungsbezirke Oberbayern, Schwaben, Freiburg im Breisgau und Tübingen den alpinen Raum. Für diese Regionen (NUTS 2 Regionen) sowie für die Gesamtregion soll ein Datensatz zur Generierung von Umweltindikatoren erstellt werden. Dies umfasst die Bereiche: inländische Rohstoffentnahme, inländisch verarbeitete Stoffabgabe (DPO Domestic Processed Output = Emissionen, Abfälle und dissipativer Produkteinsatz), Wasserverbrauch, Energieverbrauch, Flächennutzung, sowie eine Machbarkeitsstudie für den Direkten Materialinput (DMI = inländische Rohstoffentnahme plus Importe). Zudem werden die regionalen Projektpartner aus öffentlicher Verwaltung und Politik einbezogen, um deren Bedarf an Daten und Indikatoren für eine nachhaltige Entwicklung ihrer Regionen zu berücksichtigen. Die Ergebnisse von MARS sollen in dieser Hinsicht die lokalen Akteure bei der Evaluation und Planung regionaler Politik unterstützen.
Das Projekt "DIHOLAS Diodengepumpter gepulster Hochleistungslaser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. Im Rahmen des DIHOLAS-Projektes soll eine neuartige, kompakte und effiziente pulsfoermige Strahlquelle variabler Wellenlaenge auf der Basis eines optischen parametrischen Oszillators (OPOs) und Titan Saphir-Lasers fuer Lidaranwendungen entwickelt werden. Nach Fertigstellung wird die Strahlquelle am Institut fuer Physik der Atmosphaere in Oberpfaffenhofen fuer die aktive Fernerkundung des atmosphaerischen Wasserdampfes vom Flugzeug aus operationell eingesetzt. Es ist somit eine Auslegung der Strahlquelle fuer Flugzeuganwendungen vorgesehen. Damit eine hinreichende Schmalbandigkeit und Wellenlaengenstabilitaet gewaehrleistet sind, soll die Strahlquelle als Master-Slave Konfiguration aufgebaut werden. Bei dieser Anordnung ist ein geeigneter Master-Oszillator fuer die hohe benoetigte spektrale Reinheit verantwortlich, waehrend das Slave-System fuer genuegend mittlere Ausgangsleistung der Strahlquelle sorgt. Die Anregung des Slave-Oszillators geschieht mit dem gepulsten, diodengepumpten Neodym-YAG-Laser, welcher im Rahmen des Projekts von ROFIN SINAR entwickelt wird. Das grosse Einsatzpotential dieser neuen durchstimmbaren Strahlquelle im mittleren Leistungsbereich soll anhand erster Wasserdampfmessungen mit der DIAL-Methode im nahen Infrarot bei 935 nm demonstriert werden. Projektstatus: Es wurde eine Pumpeinheit fuer einen diodengepumpten Nd:YAG Laser und die fuer seinen Betrieb erforderlichen Versorgungseinheiten konzipiert und in Betrieb genommen. In den ersten Untersuchungen konnte eine Ausgangsleistung von 60 Watt mit einer Effizienz von 20 Prozent erzielt werden. Die hierbei gewonnenen Erfahrungen ermoeglichten die Weiterentwicklung der Diodenpumpmodule. Es konnte ein kompakter optisch parametrischer Oszillator auf Basis eines nichtlinearen BBO Kristalls realisiert und getestet werden. Anhand verschiedener H2O Testmessungen in der Atmosphaere in unterschiedlichen Spektralbereichen konnte mittels der DIAL Methode erstmals gezeigt werden, dass diese schmalbandige und abstimmbare Strahlquelle fuer die Messung meteorologischer Parameter und atmosphaerischer Schadstoffe sehr gut geeignet ist. Weiter wurde zunaechst ein Master-Laser fuer den Wellenlaengenbereich der Wasserdampf Absorptionen um 935 nm aufgebaut. In einer weiteren Entwicklungsstufe wurde ein gepulster Titan Saphir Laser in einer Ringkonfiguration als Slave-Laser entwickelt.