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Monitoring und Optimierung der Restoration von Mangrovenwäldern für ein nachhaltiges Küsten-Ökosystem-Management in Thailand und im Mekongdelta von Vietnam

Das Projekt "Monitoring und Optimierung der Restoration von Mangrovenwäldern für ein nachhaltiges Küsten-Ökosystem-Management in Thailand und im Mekongdelta von Vietnam" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik, Professur für Forstliche Biometrie und Forstliche Systemanalyse durchgeführt. Das übergeordnete Ziel ist die Erfassung der langzeitlichen Änderungen der Küstenwälder, d.h. der Degradation und Regeneration von Mangroven und deren Kohlenstoffspeicherungen, infolge Umweltänderungen (besonders Meeresspiegelanstieg, Versalzungen) und Landnutzungsänderungen (vor allem Urbanisierung, Shrimpfarming) in Thailand und in Vietnam. Auf Grundlage dieser Datenbasis sollen geeignete Standorte und Maßnahmen für eine Wiederaufforstung identifiziert werden, die sowohl die sozialen und ökonomischen Bedürfnisse der lokalen Bevölkerung (u.a. Holzproduktion, Fischerei), als auch die ökologischen Möglichkeiten der Rehabilitation und Randbedingungen des Artenschutzes berücksichtigen. Das Projekt adressiert damit beide Themenschwerpunkte des Bereiches Umwelt / Klimawandel der Fördermaßnahme, nämlich (1) Anpassung & Resilienz von Nahrungsproduktionssystemen und (2) Einfluss des Klimawandels auf Ökosysteme und Biodiversität.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. AP 2000 Hydrologie und Sedimentdynamik im Mekong Becken Ziel des AP 2000 ist die Erfassung und Quantifizierung der Hydrologie und der Sedimentdynamik des gesamten Mekong Einzugsgebietes als Grundlage für die im Mekong Delta geplanten Aktivitäten. Hierzu werden fernerkundliche Arbeiten zur Erfassung der für die Hydrologie und Sedimentdynamik relevanten Landoberflächendynamiken im gesamten Mekong Einzugsgebiet und der fernerkundlichen Abschätzung von Sedimenttransport in den Flüssen mit großskaliger hydrologischer Modellierung kombiniert. Übergeordnetes Ziel ist dabei die Quantifizierung des Abflusses und der Sedimentfracht in das Mekong Delta. Diese Variablen stellen die oberen Randbedingungen für jegliche Entwicklung im Mekong Delta dar, und müssen damit für alle Arbeiten, die sich mit den zukünftigen Entwicklungen im Mekong Delta befassen, abgeschätzt werden. Für die Modellerstellung wird das bestehende hydrologische SWIM-Modell, welches am GFZ in WISDOM erstellt wurde, aktualisiert, um eine Staudammroutine ergänzt und mittels vorhandener Messdaten der MRC und der zu erhebenden Fernerkundungsdaten kalibriert. Mit Hilfe des kalibrierten Modells werden dann die Auswirkungen der geplanten Staudämme auf den Abfluss und insbesondere die Sedimentfracht des Mekongs simuliert. Hierbei soll eine Verbesserung der bestehenden Abschätzungen durch eine dynamische Kombination von geplanten Staudämmen im gesamten Einzugsgebiet erzielt werden. Für die Kalibrierung des hydrologischen Modells und der Staudammroutine sollen virtuelle Messstationen für suspendierte Sedimente durch die Auswertung optischer Fernerkundungsdaten im gesamten Einzugsgebiet abgeleitet werden. AP 3000 Salzwasserintrusion im Mekong Delta Salzwasserintrusion ist in den Küstenregionen des Mekong Delta ein natürliches Phänomen, in dem während der trockenen Jahreszeit Meerwasser durch den Tideneinfluss in das Fluss-und Kanalsystem des Deltas gelangt. Bei zu hohem Salzgehalt in den Oberflächengewässern kann das Wasser nicht mehr zur Bewässerung in der landwirtschaftlichen Produktion genutzt werden. Weiterhin können durch die Salzwasserintrusion die Grundwasserleiter versalzen, und damit die Trinkwasserversorgung in den Küstenregionen des Deltas gefährden. Das Problem ist somit existenzbedrohend für die Bevölkerung und entsprechend werden seit längerem Maßnahmen zur Verhinderung der Salzwasserintrusion durchgeführt. Vornehmlich sind dies Schleusen an den kleineren Kanälen und Flüssen, die sich während der Flut automatisch schließen. Zudem werden in den letzten Jahren Prognosen über die Salzwasserintrusion erstellt und der Bevölkerung als Entscheidungshilfe verfügbar gemacht. Neben den klimatischen Problemen bedingt auch die weitverbreitete Landabsenkung, die im Wesentlichen durch die Folgen der Urbanisierung beschleunigt wird, eine stärkere Salzwasserintrusion. (Text gekürzt)

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EOMAP GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung und der Einsatz von operationellen, satellitengestützten Verfahren zur Gewässerüberwachung wie zur Bewertung der Auswirkungen von Stauanlagen im Mekong Einzugsgebiet. So soll ein Monitoring der zeitlichen und räumlichen Dynamik in den Fokus-Regionen des Projektes erfolgen, um langjährige Muster und Veränderungen von Schwebstoffen, organischen und anorganischen Komponenten räumlich und saisonal nachzuweisen, sowie um in-situ-Messungen und Modellierungen mit räumlich aufgelösten Daten zu unterstützen. Entwickelt werden Verfahren zu Qualitätssicherung und Online-Tools zur Nutzung und Integration von umfangreichen Fernerkundungsprodukten. Die Validation erfolgt anhand von GroundTruth-Kampagnen in Kooperation mit Projektpartnern in Vietnam und Deutschland. Für Anwendungsbezogene Fragestellungen werden langjährigen Zeitreihen in Pilotregionen erstellt. Zur Marktentwicklung der neuen Technologien erfolgt eine Vernetzung mit Organisationen in Asien.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SEBA Hydrometrie GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Rahmen des Catch-Mekong-Projektes ist die Fa. SEBA Hydrometrie GmbH & Co. KG am AP 3000 'Hydrologie, Hydro- und Sedimentdynamik im Mekong Einzugsgebiet' beteiligt. Neben der Generierung und Bereitstellung von Messdaten aus dem Projektgebiet zur Gewinnung einer generellen Datenbasis sowie zur Kalibrierung der numerischen Modelle zur Hydrologie und Sedimentdynamik im Mekong-Delta, sind die technischen Arbeitsziele der SEBA die Entwicklung eines bojengestützten Wasserqualitäts- und Strömungsmesssystems speziell für Fließgewässer sowie die Entwicklung einer Wasserstandsmessung mittels optischer Bildinterpretation. Beide Ziele füllen Lücken im bestehenden hydrometrischen Instrumentarium und dienen somit direkt der Ausweitung der Expertise und des Angebots des Unternehmens. Ein weiteres technisches Arbeitsziel ist die saisonale Kalibrierung eingesetzter Trübungssonden. SEBA ist am Unterarbeitspaket3100 'Messkampagne und Datenerfassung', Task 3110 'Hydrologische Messkampagne' beteiligt: Das Messprogramm umfasst 2 automatische Stationen im Hauptstrom und 4 im Einzugsgebiet Nam Ou zur Erfassung von Wasserstand (inklusive digitale Bildverarbeitung), lokaler Fließgeschwindigkeit sowie der Parameter Trübung, Leitfähigkeit, Sauerstoff (optisch) und pH. Die Messsysteme werden landseitig oder nach Möglichkeit an Brücken installiert. Die Stationen im Mekong werden mit bojengestützten Systemen ergänzt, welche, basierend auf bestehenden Systemen, speziell für Fließgewässer konzipiert werden.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Geographie und Geologie, Lehrstuhl für Fernerkundung durchgeführt. Das übergeordnete Gesamtziel des Projekts ist es mittels eines sektorübergreifenden Ansatzes und transnationaler Kooperation innovative Forschung, Technologien und Strategien mit exemplarischem Charakter für ein nachhaltiges grenzübergreifendes Management der natürlichen Wasser- und Landressourcen im Mekong Becken bereit zu stellen. Hierbei stehen vor allem die sich im Bau befindlichen und geplanten Wasserkraftwerke am Mekong und deren Konsequenzen für den Unterlauf im Fokus. In diesem Kontext werden sowohl lokale als auch grenzüberschreitende Auswirkungen der Dammbauprojekte auf unterschiedlichen Maßstabsebenen hinsichtlich Aspekte der Hydrologie, der aquatischen Biologie und Ökologie sowie Aspekte der Mensch-Umwelt-Beziehung wissenschaftlich durchleuchtet und bestehende Wissenslücken geschlossen. Task 2140-Ableitung und Interpretation von Veränderungen landwirtschaftlicher Flächen im Mekong Einzugsgebiet; Task 2150-Untersuchung der Waldressourcen des gesamten MB für den Zeitraum 2000-2015 an Hand mittelaufgelöster Satellitenbilddaten in jährlichen Zeitintervallen und deren Dynamik; Task 2210-detaillierte Auswertung terrestrischer Landbedeckungs- und Landnutzungsdynamiken. Identifizierung charakteristischer Landbed.- und Landnutz.abfolgen, räumliche Kontextanalysen, Verständnis von Ursachen und Treibern anthropogener Veränderungsprozesse, mit Bezug zu Stauanlagen; Task 2310-Entwicklung neuer Methoden im Rahmen zeitreihenabhängiger Verfahren zur automatischen Charakterisierung von Veränderungsprozessen.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen durchgeführt. Das Gesamtziel des Projekts ist es, mittels eines sektorübergreifenden Ansatzes und transnationaler Kooperation innovative Forschung, Technologien und Strategien für ein nachhaltiges grenzübergreifendes Management der natürlichen Wasser- und Landressourcen im Mekong-Becken bereit zu stellen, mit Fokus auf sich im Bau befindlichen und geplanten Wasserkraftwerke am Mekong und deren Konsequenzen. In diesem Kontext werden sowohl lokale als auch grenzüberschreitende Auswirkungen der Dammbauprojekte auf unterschiedlichen Maßstabsebenen hinsichtlich Aspekte der Hydrologie, der aquatischen Biologie und Ökologie sowie Aspekte der Mensch-Umwelt-Beziehung erforscht. Handlungsempfehlungen und Leitlinien werden aus den Erkenntnissen abgeleitet und den entsprechenden Akteuren und Stakeholdern in der Region zur Verfügung gestellt. Die Arbeitsplanungen und -ziele der hier beantragten Arbeitspakete des FI-LUH beinhalten Untersuchungen zum vorliegenden hydraulischen und morphodynamischen Regime, Erfassung und Bewertung des Ist-Zustandes anhand bootsgestützter Feldmesskampagnen; Aufbau und Durchführung numerischer 3D Simulationen zur detaillierten Zustandsanalyse und Szenarienrechnungen; Abschätzung des sedimentologischen Haushalts und Transportvermögens im Mekong; Untersuchung des Einflusses vorhandener und geplanter Stauhaltungen unter Einbezug hydraulischer, sedimentologischer und aquatischer Parameter; Entwicklung von Operationsroutinen und Entwicklung von Monitoringsystemen.

Teilprojekt INRES

Das Projekt "Teilprojekt INRES" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), Bereich Bodenwissenschaften, Allgemeine Bodenkunde und Bodenökologie durchgeführt. Im Mekong und Red River Delta (Vietnam) ist die Agrarproduktion zunehmend durch Salzwasserintrusion und damit verbundenen Landnutzungsänderungen bedroht. DeltAdapt untersucht Ursachen und Folgen dieser Landnutzungsänderungen unter sozial- und umweltwissenschaftlichen Gesichtspunkten. Die Bodenwissenschaften der Uni Bonn sind verantwortlich für die Koordination des gesamten Projekts. Wir untersuchen in unserem Teilprojekt, wie sich Bodeneigenschaften durch i) wechselnde Landnutzung (Reis, Reis-Garnelen-Mischsysteme, Aquakultur), ii) den zunehmenden Oberbodenverkauf durch arme Farmer, sowie durch iii) Maßnahmen zur Bodenregeneration mittels Kompostdüngung verändern. Für die Universität der UN und TerrAquat übernehmen wir die Analyse von Agrarchemikalien. Zum besseren Prozessverständnis werden Feldproben entlang von Salzwassergradienten und Chronosequenzen charakterisiert. Prozessraten werden in Mikrokosmen bestimmt, insbesondere zum Einfluss steigender Salinität auf die Dynamik von Nährstoffen, der organischen Bodensubstanz, und ausgewählter Agrochemikalien. Zum Einsatz kommen neben nasschemischen Verfahren moderne spektroskopische und synchrotonbasierte Analysetechniken. Zusammen mit sozialökologischen Erhebungen der anderen Projektpartner erwarten wir uns Hinweise darauf, welche Faktoren zu nicht-nachhaltigen Landnutzungsänderungen in den untersuchten Küstenregionen führen und wie sich die dortigen Agrarsysteme zukunftsfähiger gestalten lassen.

Teilprojekt TQ

Das Projekt "Teilprojekt TQ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gutachterbüro TerrAquat durchgeführt. Problemstellung: Im Mekong und Red River Delta (Vietnam) ist die Agrarproduktion zunehmend durch Salzwasserintrusion und damit verbundenen Landnutzungsänderungen bedroht. DeltAdapt untersucht Ursachen und Folgen dieser Landnutzungsänderungen unter sozial- und umweltwissenschaftlichen Gesichtspunkten. Hypothese: Aufgrund der wechselnden Wasserregimes in einem Flussdelta kommt es zu unerwünschtem Austausch von umweltrelevanten Schadstoffen zwischen verschiedenen Landnutzungen. Dadurch werden Grund- und Oberflächenwässer sowie benachbarte Landnutzungen belastet. Teilziele: (1) Neue Monitoring-Verfahren für Pestizide und Pharmaka werden entwickelt. Diese Verfahren erfassen den über die Zeit integrierten Verlust von Schadstoffen vom Boden ins Grundwasser bezogen auf die Fläche. (2) Ein naturräumliches Konzeptmodell zum Schadstofftransfer an den Schnittstellen zwischen Landnutzungen, Grund- und Oberflächenwasser wird erstellt. (3) Um die Hypothese testen zu können, werden auf (1) und (2) aufbauende Messungen zum Stofftransfer mit Schwerpunkt Landnutzung - Grundwasser durchgeführt. (4) Folgerungen für lokale und politische Handlungsoptionen sollen in eine entsprechende Beratung umgesetzt werden. Vorgehen: Zu (1): Das zu Grunde liegende Messprinzip ist die Extraktion der Schadstoffe aus dem möglichst ungestörten Sickerwasserstrom über einen längeren Zeitraum. Zur Entwicklung bedarf es v.a. geeigneter Adsorber. Im Screening werden sie auf Adsorptionseffizienz (Batch-Versuche), Desorptionseffizienz (Durchbruchsversuche) und Schutz vor mikrobiellem Abbau (Inkubationsversuche) getestet. Zu (2) Geoökologische Geländeerhebungen werden mit lokaler Kenntnis der vietnamesischen Partner gekoppelt. Zu (3) Boden- und Gewässerproben werden an den Schnittstellen Gewässer - Landnutzung entnommen. Mit der Neuentwicklung aus (1) werden Langzeitmessungen zum Transfer Boden - Grundwasser durchgeführt. zu (4) Gemeinsam mit vietnamesischen Partnern soll abschließend eine gutachterliche Beratung erfolgen.

Teilprojekt UW

Das Projekt "Teilprojekt UW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Institut für Geographie und Geologie, Lehrstuhl für Fernerkundung durchgeführt. Ziel des DeltAdapt-Projektes ist es, die sozio-ökologische Nachhaltigkeit in küstennahen Agrarökosystemen des Mekong Delta und Red River Delta in Vietnam im Hinblick auf Anpassungsfähigkeit im Zuge verstärkter Salz-Intrusion und Marktpreisschwankungen zu untersuchen. Der Lehrstuhl für Fernerkundung der Universität Würzburg wird in DeltAdapt an den folgenden Arbeitspaketen beteiligt sein: Das Arbeitspaket 1 verwendet Fernerkundungsansätze, statistische Daten und Ergebnisse aus empirischen Feldstudien um die historischen und aktuellen Anbausysteme in beiden Deltas entlang mehrerer Transekte zu untersuchen. Im AP 2 werden vergangene und aktuelle Treiber des Wandels in den beiden Deltas untersucht und in AP 3 Bodeneigenschaften verschiedener Anbausysteme analysiert. In AP 7 werden, abgeleitet aus den APs 1 bis 6, Handlungsempfehlungen für beide Deltas erzeugt. Die Arbeitsplanung im AP 1 zum fernerkundungsbasierten Monitoring von Landnutzungsveränderungen (Task 1200) teilt sich auf in 3 Komponenten: 1) Die Datenrecherche und Datenakquise; 2) Prozessierung von multi-temporalen Fernerkundungsdatensätze - Ableitung der Landnutzung - Validierung der Ergebnisse; 3) Veränderungsdetektion. Basierend auf Fernerkundungsdaten werden für Fokusregionen in beiden Deltas Geodaten zu Küstenlinien, Flussuferlinien und urbaner Fläche extrahiert (AP 2) und Basisinformationen (AP3) erzeugt. Im AP7 werden anhand der Forschungsergebnisse Handlungsempfehlungen für beide Deltas erstellt.

Teilprojekt UFZ

Das Projekt "Teilprojekt UFZ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Umweltmikrobiologie durchgeführt. Vorhabensziele sind Evaluierungen der Anwendbarkeit von autochthonen Pilzen und Pilzkonsortien zur beschleunigten Kompostierung von Reisabfällen (Stroh und Spelzen), sowie der Kompostdüngung salzbelasteter/degradierter Böden des Mekong-Deltas im Hinblick auf Bodeneigenschaften und Nutzpflanzenwachstum (Reis) im Rahmen einer Pilotstudie. Damit sollen Optionen zur nachhaltigen Bodenverbesserung bzw. Verminderung negativer Auswirkungen infolge zunehmender Salzbelastungen und nicht-nachhaltiger Bodennutzungspraktiken aufgezeigt werden. Im Kooperationsprojekt (UFZ; Can Tho University, Vietnam) ist zunächst eine initiale Bestandsaufnahme aktueller Reisabfall-Nutzungspraktiken, sowie die Beprobung (Boden, Reisstroh, Spelzen) ausgewählter geeigneter Standorte im Mekong-Delta vorgesehen. Anschließend soll ein vietnamesischer Doktorand am UFZ autochthone Pilze aus den Proben isolieren, ihre Eignung zur Kompostierung im Labor untersuchen und vielversprechende Pilze auswählen. Konstruierte Pilzkonsortien sowie aus der Stammsammlung des UFZ verfügbare Pilze sollen in diese Untersuchungen einbezogen werden. Selektierte Pilze/Konsortien werden danach in Vietnam in Pilot-Kompostierungsstudien eingesetzt. Die erhaltenen Komposte werden anschließend sowohl in Gewächshaus- als auch in Feldversuchen zur Bodendüngung verwendet und resultierende Effekte auf Bodeneigenschaften und Pflanzenwachstum untersucht.

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