Das Projekt "Forschergruppe FOR 2332: Temperature-related stresses as a unifying principle in ancient extinctions (TERSANE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, GeoZentrum Nordbayern, Lehrstuhl für Paläoumwelt durchgeführt. Anthropogenic global warming is regarded as a major threat to species and ecosystems worldwide. Predicting the biological impacts of future warming is thus of critical importance. The geological record provides several examples of mass extinctions and global ecosystem pertubations in which temperature-related stresses are thought to have played a substantial role. These catastrophic natural events are potential analogues for the consequences of anthropogenic warming but the Earth system processes during these times are still unexplored, especially in terms of their ultimate trigger and the extinction mechanisms. The Research Unit TERSANE aims at assessing the relative importance of warming-related stresses in ancient mass extinctions and at evaluating how these stresses emerged under non-anthropogenic conditions. An interdisciplinary set of projects will combine high-resolution geological field studies with meta-analyses and sophisticated analysis of fossil occurrence data on ancient (suspect) hyperthermal events to reveal the rate and magnitude of warming, their potential causes, their impact on marine life, and the mechanisms which led to ecologic change and extinction. Geochemistry, analytical paleobiology and physiology comprise our main toolkit, supplemented by biostratigraphy, sedimentology, and modelling.
Das Projekt "Menge, Zusammensetzung und Umsetzung der organischen Substanz im Unterboden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Department für Ökologie, Lehrstuhl für Bodenkunde durchgeführt. Das Wissen über die Menge, Zusammensetzung und Umsetzung der organischen Substanz in Böden der gemäßigten Breiten beschränkt sich bis auf wenige Ausnahmen auf die Oberböden (A-Horizonte und Auflagen). Hier finden sich die höchsten Konzentrationen der organischen Substanz. Jüngere Inventurarbeiten haben nun gezeigt, dass auch im Unterboden (B- und Cv-Horizonte) beträchtliche Mengen an organischer Substanz, allerdings in niedrigen Konzentrationen vorliegen. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, (1) die Menge der organischen Substanz im Unterboden zu erfassen, (2) ihre Zusammensetzung und Herkunft zu bestimmen und (3) ihre Umsetzbarkeit zu erfassen. Daraus sollen Rückschlüsse auf die Stabilisierungsmechanismen der organischen Substanz im Unterboden gezogen werden. Nach einer Inventur der Bodenprofile an den SPP-Standorten (C-Gehalte, 14C-Alter) erfolgt die Erfassung der Zusammensetzung der organischen Substanz mittels Festkörper-13C-NMR-Spektroskopie. Die Zusammensetzung der Lipid-, Polysaccharid- und Ligninfraktion soll Hinweise auf die Herkunft der stabilisierten organischen Substanz differenziert nach oberirdischen, unterirdischen Pflanzenrückständen und mikrobiellen Resten geben. Abbauversuche unter kontrollierten Bedingungen im Labor und die Erfassung des 14C-Alters des freigesetzten CO2 sollen Aufschluß über die Umsetzbarkeit des 'jungen' und 'alten' C im Unterboden geben. Dabei werden jeweils die Profile über die gesamte Entwicklungstiefe betrachtet, um die Unterbodenhorizonte in Bezug zu den Oberböden und zu den Ergebnissen anderer AG im SPP zu setzen. Darauf aufbauend können dann in den nächsten Phasen des SPP die Eigenschaften der organischen Substanz im Unterboden und die Regulation der C-Umsetzungen im Unterboden untersucht werden.
Das Projekt "Beanspruchung von Feuerwehrleuten beim simulierten Innenangriff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut und Poliklinik für Arbeits- und Umweltmedizin durchgeführt. Ziel: In Brandsimulationsanlagen (BSA) können Feuerwehrleute den Innenangriff unter realistischen, kontrollierten Bedingungen üben. Ziel der Studie war die Messung der Beanspruchung von Berufsfeuerwehrleuten in Ausbildung während eines simulierten Innenangriffs. Methodik: 51 Männer und 1 Frau im Alter von 19 bis 32 Jahren (24 +- 3 Jahre, MW+-SA) in fortgeschrittener Ausbildung bei der Berufsfeuerwehr hatten alle die Vorsorgeuntersuchung nach G26.3 ohne ärztliche Bedenken durchlaufen. Ablauf: Alle Probanden wurden unmittelbar vor und nach ihrem Übungseinsatz in der BSA untersucht. Die Übungszeit betrug: 29+-5, 21-42 min (MW+-SD, Min-Max). Exposition: Die BSA besteht in einer großen, unbrennbaren Wohnung, in denen Personen (Puppe, 80kg) gerettet und Feuer gelöscht werden müssen. Die Belastung setzt sich zusammen aus schwerer körperlicher Arbeit durch Löschen und Retten, das Tragen der Schutzausrüstung (15-20kg), thermischer Belastung durch Hitzeschutzkleidung mit behinderter Schweißverdunstung und Hitze in den brennenden Räumen sowie emotionaler Belastung durch Gefahr und Zeitdruck. Messungen: Vor und nach der Übung wurde Blut abgenommen und das Gewicht in Unterwäsche, die Körperkerntemperatur auf dem Trommelfell, die Reaktion von Puls und Blutdruck auf Lagewechsel ('Schellong'-Test) und das Befinden (per Fragebogen) bestimmt. Vor, während und nach dem Einsatz wurde kontinuierlich die Herzfrequenz registriert. Von 31 Teilnehmern waren zusätzlich aktuelle Daten der W170 vorhanden, bei 51 die Pulsmesswerte während einer zeitnahen anderen Übung auf der Atemschutzstrecke (ohne Hitze). Ergebnisse: Die Körperkern-Temperatur stieg während der Übung in der BSA signifikant um 0,7+- 0,6, 0,8 - 1,9 Grad Celcius (MW+-SA, Min-Max) an und erreichte nach dem Einsatz 37,8+-0,5, 35,8-38,9 Grad Celcius. Bei 7 Personen betrug der Anstieg 1,4 Grad Celsius oder mehr. Das Gewicht nahm während der Übung signifikant ab: - 0,6+-0,2, - 1,2 bis - 0,2 kg. Die maximale bei der Übung erreichte Herzfrequenz betrug 17+-24, 109-220 S/min. 7 Probanden erreichten Herzfrequenzen größer als vorausgesagt (220 - Lebensalter), die Differenz 'erreicht zu vorausgesagt' betrug in diesen Fällen +6+-10, 1-28 S/min. W170 und Herzfrequenzanstieg während des Einsatzes korrelierten negativ r gleich - 0,3684 (p gleich 0,054). Bei der Routine-Übung auf der Atemschutzstrecke betrug die maximale HF dagegen nur 155+-13, 125-182 S/min. Bereits bei einer realitätsnahen Übung sind junge, trainierte Feuerwehrleute kardiozirkulatorisch bis in Extrembereiche beansprucht, bei weitem höher als bei den jährlichen Atemschutzübungen. Konsequenzen könnte intensivierte arbeitsmedizinische Vorsorge, insbesondere Älterer, intensiviertes Training und verbesserter Atemschutz sein.
Das Projekt "Sameneigenschaften von Pflanzen alpiner Lebensräume - Eine Klassifizierung und funktionelle Analyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Ökologie-Zentrum durchgeführt. Globale Erwärmung und veränderte Landnutzung haben in neuerer Zeit bereits zu merklichen Änderungen der alpinen Vegetation geführt. Dem Überdauerungsvermögen alpiner Arten am Wuchsort und ihrer Fähigkeit zur Ausbreitung kommt mit zunehmender Dynamik von Umweltveränderungen eine besondere Bedeutung zu. Notwendige Grundlage von Prognosen zu Vegetationsveränderungen, aber auch von evolutionsbiologischen Modellen, ist die Kenntnis ausbreitungs- und überdauerungsrelevanter Samenmerkmale, die ich für den größten Teil der alpinen und subalpinen Pflanzenarten während meines Aufenthaltes in Basel erstellen konnte. Der Datensatz enthält Angaben über Gewicht, Form, Ausbreitungstyp u.a. Eigenschaften von ca. 540 Arten der Alpen, die z.T. aus eigenen Aufsammlungen, v.a. aber aus dem umfangreichen Samenherbar des Botanischen Institutes stammen. Zusätzlich wurde die Variabilität des Diasporengewichtes (DG) für einige Arten auf der Populationsebene, und in Abhängigkeit von der Meereshöhe gemessen. Eine zentrale Frage war, welche Eigenschaften der adulten Pflanze (Wuchshöhe, Lebensform, Lichtzahl, Feuchtezahl u.a.) mit dem DG korreliert sind, und ob sich das DG alpiner Arten signifikant von dem der Arten tieferer Regionen unterscheiden. Ein phylogenetisch balancierter Vergleichs-Datensatz, der die DG s und Eigenschaften von Arten tieferer Regionen umfasst, steht kurz vor der Vollendung. Erste vergleichende Analysen innerhalb zweier artenreicher Pflanzenfamilien zeigten ein signifikant höheres Diasporengewicht der alpinen Arten. Eine signifikante Veränderung des DG s mit der Höhe konnte anhand der Untersuchung von ca. 50 Populationen von Carex flacca nicht gefunden werden. Keimungsökologische Studien zu zwei alpinen Carex-Arten wurden abgeschlossen und ausgewertet. Beide Arten haben die Fähigkeit, eine Diasporenbank im Boden aufzubauen, und besitzen Dormanzeigenschaften, die den Keimungszeitpunkt auf eine kurze Periode nach der Schneeschmelze eingrenzen.
Das Projekt "Globale Beobachtung von sporadischen E Schichten in der Ionosphäre und ihre Verbindung zu atmosphärischen und ionosphärischen Phänomenen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Kopplungsprozesse zwischen der Ionosphäre und der neutralen Atmosphäre spielen eine wichtige Rolle für die dynamischen Prozesse in der oberen Atmosphäre. Neue Fortschritte im Verständnis dieser Prozesse wurden erreicht seitdem Satelliten im erdnahen Orbit kontinuierlich hochgenaue Daten der thermosphärischen und ionosphärischen Parameter (z.B. Massendichten, zonale Winde und Elektronendichteprofile) bereitstellen. Mit diesem Projekt planen wir die Beobachtung der Auftretenshäufigkeit und Eigenschaften sporadischer E Schichten auf globaler Skala. Die Untersuchungen basieren auf GPS Radiookkultationen der Satelliten CHAMP, GRACE, TerraSAR-X, TanDEM-X und FORMOSAT-3/COSMIC. Seit dem Start des Satelliten CHAMP im Jahre 2001 wurden mehr als 5 Millionen der Radiookkultationsprofile aufgezeichnet, was ermöglicht, dass das Auftreten und die Eigenschaften der sporadischen E Schichten in hoher räumlicher Auflösung analysiert werden können. Weiterhin ermöglicht die Zeitreihe erste statistische Trendanalysen der genannten Parameter. Während der Durchführung des Projektes soll der momentan genutzt numerischer Algorithmus zur Detektion von sporadischen E Schichten um ein Modul erweitert werden, der ermöglichen wird auch Rückschlüsse auf die Eigenschaften der Schichten zu ziehen. Globale Beobachtungen der Intensitäten sporadischer E Schichten existieren aktuell nicht und werden von uns zum erstmalig bereitgestellt werden. Diese Datenbasis kann genutzt werden, um statistische Änderungen im Verhalten der sporadischen E Schichten zu Untersuchen. Ebenfalls werden wir untersuchen, ob Abhängigkeit der sporadische Eigenschaften von anderen geophysikalischen Parametern, wie beispielsweise die Abnahme des Erdmagnetfeldes, der Solarzyklus, atmosphärische Gezeiten, Meteoreinfall oder Plamadichteabnahmen in der Ionosphäre zu finden sind.
Das Projekt "Vorstudie zum 'Abfallwirtschaftskonzept Ruhrtal'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Wasserforschung GmbH durchgeführt. Veranlassung: In den letzten Jahren hat in der Lösung der Umwelt- und Abfallproblematik der integrierte Umweltschutz mehr und mehr an Gewicht gewonnen. Die Lösungsansätze umfassen dabei heute in gleichem Maße die Industrie, die Verbraucher und die entsorgungspflichtigen Körperschaften. Die im Wandel begriffenen Zielsetzungen der Abfallwirtschaft schlagen sich in einer Reihe von Gesetzesnovellen, Verordnungen und technischen Anleitungen nieder. Von besonderer Bedeutung ist hier die gesetzliche Verpflichtung zur Erstellung eines Abfallwirtschaftskonzeptes und jährlich fortzuschreibender Abfallbilanzen für Betriebe, deren jährliches Abfallaufkommen 500 kg (für besonders überwachungsbedürftige Abfälle) bzw. 2000 t (für Massenabfälle) überschreitet. Abgesehen von der Pflicht zur Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben liegt die Erarbeitung betrieblicher Abfallwirtschaftskonzepte mit dem Ziel der Abfallvermeidung bzw. - minimierung aufgrund der in letzter Zeit drastisch gestiegenen Entsorgungskosten auch im eigenen Interesse der Betriebe. Zur Umsetzung dieser Rahmenbedingungen wurde beispielhaft für den Bereich Wasserbeschaffung der Dortmunder Stadtwerke AG im Ruhrtal mit der Erarbeitung einer betriebsinternen Abfallbilanz als Vorstudie zur Erstellung eines betrieblichen Abfallwirtschaftskonzeptes begonnen. Die Hauptzielsetzungen dieser Vorstudie können wie folgt zusammengefasst werden: - Aufzeigen des gesetzlichen Rahmens; - Betriebsinterne Erfassung der Abfallströme nach Menge, Art und Herkunft; - Ermittlung der Kosten für Weiterverarbeitung, Lagerung, Transport und Entsorgung der anfallenden Abfall- bzw. Reststoffmengen; - Ermittlung von Vermeidungs-, Verminderungs- und Verwertungspotentialen; - Generelle Optimierung des betrieblichen Abfallmanagements Ergebnisse: Zur Bestandsaufnahme und Mengenerfassung wurde für sämtliche Betriebseinheiten systematisch eine mehrjährige, detaillierte Abfallbilanz erarbeitet und daraus praxisnahe Empfehlungen für ein weitergehendes Abfallwirtschaftskonzept abgeleitet.
Das Projekt "Biogeochemie von Spurenelementen im Südost-Atlantik; ein deutscher Beitrag zum internationalen GEOTRACES-Programm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 2: Marine Biogeochemie, Forschungseinheit Chemische Ozeanographie durchgeführt. Unsere bewilligte Forschungsfahrt M121 mit FS Meteor im Südostatlantik wird im November/Dezember 2015 stattfinden. Mit dem vorliegenden Antrag beantragen wir Mittel für Personal zur Teilnahme an der Fahrt und Kosten für die Auswertephase nach der Fahrt. Der Fokus des Projektes liegt auf der Biogeochemie und chemischen Ozeanographie von Spurenmetallen, wofür aber auch physikalische und biologisch-ozeanographische Informationen gesammelt werden. Die Untersuchungsschwerpunkte sind die detaillierte Erfassung der Verteilung von Spurenelementen in der Wassersäule des Südostatlantiks, die Untersuchung von Eintrags- und Austragsmechanismen, die biogeochemischen Zyklen dieser Spurenelemente, und deren Zusammenhänge mit dem Stickstoffkreislauf im Untersuchungsgebiet. Die Ausfahrt wird als offizieller Bestandteil in das international koordinierte GEOTRACES-Programm eingebettet sein. Der erste Schwerpunkt wird die detaillierte Untersuchung der Verteilung der Spurenelemente in der Wassersäule des Benguela-Auftriebs sein, von denen einige als limitierende Mikronährstoffe der Bioproduktivität und der Diazotrophie fungieren. Wir werden die Beziehung zwischen Makro- und Mikronährstoffkonzentrationen und den Flüssen dieser Nährstoffe untersuchen sowie die Beziehung zur biologischen Produktivität und dem Stickstoffzyklus. Die Spurenmetallverteilung soll auch mit der Verteilung und Mischung der Wassermassen im Benguela-Auftriebsgebiet und deren Eigenschaften in Verbindung gebracht werden, insbesondere den Sauerstoffgehalten und dem Austausch mit dem anoxischen Schelf. Weiterhin werden wir den Eintrag und die Eintragswege der Spurenmetalle über Staub (Wüste Namib), Sediment und große Flüsse (hauptsächlich Orange und Kongo) erfassen. Den Abschluss der Projektarbeiten wird die Verteilung der Spurenmetalle in der gesamten Wassersäule im offenen Ozean des Südostatlantiks als Funktion der großskaligen Ozeanzirkulation und Wassermassenmischung sein; diese Arbeiten werden in enger Kooperation mit J. Scholten und M. Frank (Kiel) stattfinden, die einen komplementären Antrag einreichen. Die Arbeiten dieses Projektes haben eine Bedeutung für das globale Verständnis der Rolle unterschiedlicher Prozesse, die die chemischen Umweltbedingungen im Ozean, mit dem Fokus auf Spurenmetalle, steuern und in denen die Ökosysteme funktionieren.
Das Projekt "Biogeographische Beziehungen zwischen der Herpetofauna der Komoren und Madagaskars" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zoologische Staatssammlung München, Sektion Herpetologie durchgeführt. Die Reise verfolgt mehrere Ziele: (1.) Klärung der Identität der Froscharten, die bisher von Mayotte nachgewiesen sind (durch Rufanalysen und DNA-Sequenzierungen). Froschlurche sind nach vorherrschender Meinung kaum in der Lage, Meeresbarrieren zu überqueren. Sollte sich der Verdacht bestätigen, dass die Mayotte-Arten nicht mit den madagassischen Arten identisch sind (also nicht durch menschliche Verschleppung dorthin gelangt sind), wäre dies ein sehr deutliches Indiz für eine frühere Landbrücke zwischen Madagaskar und Mayotte. (2.) Sammeln von Gewebeproben und Belegexemplaren von Reptilien und Amphibien auf den Komoren und in Madagaskar, um die Beziehungen zwischen den Herpetofaunen dieser Gebiete anhand von DNA-Sequenzierungen untersuchen zu können. (3.) Sammeln von Schaumnestern des madagassischen Zwergfrosches (Stumpffia pygmaea), um Jungtiere für eine geplante elektronenmikroskopische Studie über Miniaturisierungsphänomene zu erhalten. Die Jungtiere dieser Art sind mit weniger als 3 mm Länge und nur 0,002 g Gewicht die kleinsten vierfüßigen Wirbeltiere, die jemals gefunden wurden. (4.) Sammeln von Kaulquappen der Art Mantidactylus corvus, die ein komplexes Territorialverhalten mit akustischer Kommunikation (bei Amphibien bisher einzigartig.) zeigen. Das Verhaltensrepertoire dieser Larven, das auch optische Signale mit einschließt, soll im Rahmen einer Diplomarbeit untersucht werden. (5.) Abschließen eines neuen Kooperationsabkommens zwischen der Zoologischen Staatssammlung und der Universität Antananarivo und Schaffung der administrativen Voraussetzungen für den reibungslosen Verlauf zukünftiger Forschungsprojekte.
Das Projekt "Aktive Schallreduzierung in halbgeschlossenen Innenräumen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg, Institut für Fahrzeugtechnik und Antriebssystemtechnik durchgeführt. Gegenstand der Forschung ist die mathematische und messtechnische Untersuchung von Systemen zur aktiven Schallreduzierung. Aufgrund von Arbeitsschutz- und Umweltschutzvorschriften, aber auch aufgrund gestiegener Komfort-Bedürfnisse der Menschen werden Maßnahmen zur Schallreduzierung immer wichtiger. Da gerade bei niedrigen Frequenzen passive Maßnahmen sehr große Gewichte und Bauvolumina erfordern, werden hier vermehrt aktive Systeme eingesetzt. Im Rahmen der aktuellen Forschung wird ein ANC-System sowohl numerisch als auch experimentell untersucht. Die numerischen Untersuchungen bestehen aus Berechnungen des geregelten und ungeregelten Schallfeldes mit der Methode der Finiten Elemente. Aus den daraus gewonnenen Daten werden die optimalen Positionen für Sensoren und Aktuatoren bestimmt. Diese Berechnungen werden durch experimentelle Untersuchungen validiert. Weiterhin dienen die experimentellen Untersuchungen zur Entwicklung und Auswahl geeigneter Reglerkonzepte. Anhand der durchgeführten Untersuchungen sollen Aussagen zur Auslegung des Systems, wie z.B. Positionierung und Größe der Lautsprecher auch ohne experimentelle Untersuchungen ermöglicht werden.
Das Projekt "Waermeuebergang, Stroemungsformen und kritische Massenstromdichten bei der pneumatischen Foerderung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 11 Maschinentechnik, Institut für Fluid- und Thermodynamik durchgeführt. Es werden experimentelle und theoretische Untersuchungen zum pneumatischen Transport von pulverfoermigen Stoffen durchgefuehrt. In Abhaengigkeit von der Feststoffbeladung, den thermodynamischen Zustandsgroessen und den Massenstromdichten treten auch bei solchen Gas-Feststoffstroemungen Zustaende auf, bei denen die sogenannte kritische Massenstromdichte erreicht wird, d.h. auch bei weiterer Druckabsenkung am Rohraustritt kann keine weitere Steigerung der Durchflussraten erreicht werden. Zusaetzlich werden prinzipielle Fragestellungen zum Waermeuebergang bei derartigen Stroemungen untersucht.
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| Förderprogramm | 290 |
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