Nahe der Aleuten-Inselgruppe in Alaska lief der malaysische Frachter "Selendang Ayu" auf Grund und brach auseinander. An Bord befanden sich etwa 1,8 Millionen Liter Schweröl (IFO 380) und 70 000 Lieter Schiffsdiesel. Ein Wintersturm und der schlechte Zustand des Schiffswracks behinderten die Bergungsarbeiten. Der mittlere Tank zerbrach und etwa 160.000 Liter Schweröl sind sofort ins Beringmeer ausgelaufen. Die gesamte ausgelaufene Ölmenge bleibt zunächst ungewiss. Das Gebiet des Nordpazifiks und des Beringmeers ist der Naturpark Alaska Maritime, Lebensraum von bedrohten Seevögeln, Seelöwen, Robben, Seeottern und Walrössern. Erst vor 15 Jahren lief unweit die Exxon Valdez auf Grund und verursachte eine Katastrophe mit irreversiblen Folgen.
Um die sensible antarktische Tierwelt vor möglichen Auswirkungen vermehrter Drohnenüberflüge zu schützen, verabschiedeten die Antarktis-Vertragsstaaten im Mai 2018 eine erste Version von Umweltrichtlinien zum Betrieb von Drohnen in der Antarktis. Da bis dato nur wenige wissenschaftliche Studien zu diesem Thema vorlagen, waren die Richtlinien mit einem Aufruf an die Wissenschaftsgemeinde verbunden, weiter Forschung zu den Auswirkungen von Drohneneinsätzen in der Antarktis zu betreiben. Die vorliegende Studie untersuchte mithilfe verhaltensbiologischer Störungsexperimente die Auswirkungen von Drohnen sowie sich annähernder Menschen auf Kaiserpinguine. Zudem wurden die seit Erstellung der Richtlinien neu gewonnenen Erkenntnisse zum Einfluss von Drohnen auf die antarktische Tierwelt zusammengefasst. Gleichzeitig wurde die Möglichkeit getestet, die lokale Population einer Kaiserpinguinkolonie durch Drohnenbefliegung zu erfassen und ihre Brutpaarzahl daraus abzuleiten. Die Untersuchungen fanden an der Kaiserpinguinkolonie Atka-Bucht/Atka Iceport (Dronning Maud Land, Ostantarktis) statt. Insgesamt lässt sich feststellen, dass nur weniger als 20 % der Individuen eine Reaktion zeigten, die zudem vergleichsweise kurz war. Somit ist davon auszugehen, dass die Drohne keine massiven Störungen verursachte. Im Vergleich waren die Reaktionen auf horizontale Überflüge im Allgemeinen weniger deutlich als auf die Annäherung einer Person und auf vertikale Überflüge. Küken reagierten mit vermehrter Vigilanz auf horizontale Drohnenüberflüge. Während vertikaler Drohnenaktivitäten und menschlicher Annäherung traf dies sowohl auf Adulte als auch auf Küken zu. Küken reagierten am stärksten bei vertikaler Annäherung einer Drohne, Adulten dagegen auf die Annäherung einer Person. Adulte zeigten mittlere Reaktionen bei vertikaler Drohnen-Annäherung, aber nur sehr wenige Reaktionen bei horizontalen Überflügen. Für Adulte wurden während Quadrokopterflügen ab Flughöhen von 95 m keine Unterschiede zur Kontrollsituation festgestellt. Eine solche Flughöhe ohne signifikante Verhaltensänderung konnte für Küken und für Starrflüglerüberflüge (Adulte und Küken) nicht nachgewiesen werden. Allgemein war die Reaktion auf den Quadrokopter stärker als auf den Starrflügler. Der Vergleich verschiedener Saisonzeitpunkte zeigte eine stärkere Reaktion zu einem späteren Zeitpunkt in der Brutsaison (Ende Dezember) als zu einem früheren Brutstadium (Mitte November). Neben den Untersuchungen an Kaiserpinguinen konnten wir beobachten, dass Schneesturmvögel häufig deutliche Reaktionen auf den Quadrokopter zeigten. Unsere Recherche ergab, dass seit 2018 nur wenige Untersuchungen zum Einfluss von Drohnen auf die Antarktische Tierwelt veröffentlicht wurden. Lediglich für Zügelpinguine, Antarktische Seebären und Seeleoparden liegen neue Erkenntnisse vor. Bei der Kartierung und Bestandserfassung der Kolonie durch Drohnen-Befliegung wurden 10.024 Kaiserpinguinküken detektiert. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Energiesparender Neubau des Tropen-Manati-Hauses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Nürnberg, Hochbauamt Bereich Technik Kommunales Energiemanagement durchgeführt. Der städtische Tiergarten Nürnberg beabsichtigte den Neubau einer Lagunenlandschaft für Seelöwen und Delfine sowie eines Tropenhauses zur Unterbringung von Seekühen (Manatis) und mehreren Kleintierarten. Die gesamte Baumaßnahme umfasst die Erweiterung der bisherigen Delfinhaltung im Delfinarium 1 (Bj. 1971) um eine Landschaftsanlage mit mehreren Außenbecken für Delfine und Seelöwen, den Neubau eines Tropen-Manati-Hauses, die Integration eines so genannten Blauen Salons zur Unterwasserbeobachtung von Delfinen, Seelöwen und Manatis, die Errichtung eines Technikgebäudes sowie Umbauarbeiten im jetzigen Delfinarium 1. Die Entwurfsplanung der naturnahen Lagune sieht sechs Becken mit einer Wasserfläche von gesamt etwa 1.580m2 (Wasservolumen etwa 5.500m3) vor. Dies soll Lebensraum für maximal 14 Delfine und die Seelöwengruppe bieten. Für den Winterbetrieb ist neben der Nutzung des Delfinariums 1 eine temporäre Überdachung von zwei Becken mit einer Traglufthalle geplant. Den Außenbecken zugeordnet sind naturnah gestaltete Zuschauertribünen mit etwa 1.500 Sitzplätzen und weiteren Stehplätzen. Das im ersten Betriebsjahr von KEM in Zusammenarbeit mit dem technischen Personal des Tiergartens durchgeführte Intensivmonitoring konnte zeigen, dass sich das geplante Konzept der Lagune-Manati-Anlage im Wesentlichen, zumindest in funktionaler Hinsicht, bewährt hat. Der Komplex wird von den Besuchern des Tiergartens sehr gut angenommen. Punktabzug gibt es jedoch für die Heizungs- und die Lüftungstechnik. Hier sind noch deutliche Nacharbeiten, vor allem Mängelbeseitigung erforderlich. Die Energieverbräuche von Wärme und Strom sind zwar höher als die ursprünglichen Zielwerte, aber wenigstens deutlich geringer als im ersten Planungskonzept. Problematisch und Ursache für die noch zu hohen Verbräuche bei Strom und Heizung sind einerseits die Fahrweise des Tiergartens mit höheren Wassertemperaturen und höherer Qualität der Wasseraufbereitung, als ursprünglich geplant. Hier steht allerdings die Gesundheit der Tiere im Vordergrund. Der zweite Ursachenbereich umfasst die noch nicht effiziente Betriebsweise der Wärmeerzeuger, auch der Einbindung der Solaranlage. Eine Reduzierung der Verbräuche ist dringend erforderlich und erfordert intensive Arbeiten zur Einhaltung der Effizienzkriterien, d. h. noch weitere Mängelbeseitigung, aber auch zur weiteren Betriebsoptimierung, wofür noch Potenzial vorhanden ist.
Das Projekt "Genomische Analyse zu Einflüssen des Klimawandels auf eine abnehmende Seebärenpopulation in der Antarktis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Ein rascher Klimawandel in der Antarktis wird starken Selektionsdruck auf fitnessrelevante Merkmale ausüben. Jedoch haben nur wenige empirische Studien bisher diesen veränderten Selektionsdruck im Zuge des Klimawandels sowie dessen demographische Konsequenzen quantifiziert. Außerdem haben sich die meisten Untersuchungen bislang auf additive genetische Effekte (z.B. Allelfrequenzänderungen) fokussiert. Es ist aber mittlerweile klar, dass auch Heterozygotie einen entscheidenden Beitrag individuellen Fitness hat, und dadurch auch auf das Wachstum der gesamten Population und damit deren Aussterbenswahrscheinlichkeit.Eine exzellente Gelegenheit die genetischen und phänotypischen Auswirkungen eines vom Klimawandel veränderten Selektionsdrucks zu untersuchen bietet unsere Langzeitstudie von Antarktischen Seebären im Südpolarmeer. Wir haben kürzlich gezeigt, dass die Anzahl der Seebärenmütter seit 1980 um 25% zurückgegangen ist, und dass gleichzeitig das Geburtsgewicht der Jungen sich um 8% reduziert hat. Beides scheint außerdem auf den Rückgang der Antarktischen Krillbestände zurückgeführt werden zu können. Interessanterweise hat auch die Heterozygotie der adulten Weibchen um 17% zugenommen, was durch einen verstärkten Selektionsdruck auf Jungtiere mit geringer Heterozygotie erklärt werden kann. In dieser Studie haben wir jedoch nur neun Mikrosatellitenmarker verwendet, wodurch der zugrundeliegende Mechanismus unklar bleibt. Haben diese genetischen Marker den Grad der Inzucht der Individuen gemessen oder waren sie nur zufällig an fitnessrelevante Gene gekoppelt? Das zu untersuchen und die beteiligten Gene zu identifizieren ist sowohl wichtig um die Art der Selektion zu verstehen, als auch deren evolutionäre Dynamik in einem sich rasch verändernden Habitat.Wir haben vor, 576 Individuen aus drei Jahrzenten der Langzeitstudie genotypisieren. Der resultierende Datensatz wird aus über 80,000 genomweiten Einzelnukleotidpolymorphismen bestehen und klären, ob Inzuchtdepression zur Variation in individueller Fitness beiträgt. Zudem werden wir verschiedene komplementäre Ansätze verwenden, um die Bedeutung bestimmter genomischer Abschnitte zu untersuchen, sowie möglicherweise die Bedeutung von Kandidatengenen. Schlussendlich werden wir tiefer in die Frage eintauchen, ob Heterozygotie mit der Gewichtszunahme von Seebärenjungen korreliert ist und damit einen der wichtigen Bausteine der Fitness von Jungtieren darstellt. Dieses Projekt wird damit in einzigartiger Weise tiefe Einsichten in die Folgen des Klimawandels für einen Antarktischen Top-Prädator liefern.
Das Projekt "Leitantrag; Vorhaben: Entwurf und Realisierung von Algorithmen zur Detektion von küstenhydrologischen Phänomenen und anthropogenen Einflüssen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Siegen, Forschungsinstitut Wasser und Umwelt, Lehrstuhl für Hydromechanik, Binnen- und Küstenwasserbau durchgeführt. In dem im Verbundprojekt 'Detektion von küstenhydrologischen Phänomenen und Artefakten in minütlichen Tidepegeldaten (DePArT)' angesiedelte Vorhaben 'Entwurf und Realisierung von Algorithmen zur Detektion von küstenhydrologischen Phänomenen und anthropogenen Einflüssen in minütlichen Tidepegeldaten (DePArT B)' werden küstenhydrologische Phänomene (z. B. kleinräumige Seiches, Seebären und Boren sowie die Wirkung von extremen Oberwassern) und anthropogene Einflüsse (z. B. Schiffspassagen und die Wirkung des Betriebes von Sperrwerken, Sielen und Staustufen) in minütlich aufgezeichneten Wasserstandszeitreihen untersucht und Methoden zu deren Detektion in Echtzeit entwickelt. In einem mehrstufigen Prozess werden dafür Algorithmen und Verfahren entwickelt, bewertet, klassifiziert und an von den zuständigen Behörden bereitgestellten Wasserstandszeitreihen getestet. Analog wird mit anthropogenen Einflüssen verfahren, wobei zusätzlich Möglichkeiten untersucht werden, weitere Informationsquellen (z. B. redundante oder benachbarte Pegelaufzeichnungen) einzubinden. Die entwickelten Methoden werden in enger Abstimmung mit dem Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt (WSA) Ostsee und dem Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrografie (BSH) prototypisch im operationellen Betrieb getestet, mit dem Ziel, Wasserstandsrohdaten in Echtzeit zu analysieren und zu bewerten. Die Ergebnisse des Vorhabens liefern einen Mehrwert für zukünftige Küstenschutzkonzepte, z.B. durch sichereren Umgang mit detektierten Artefakten bei wasserstandsbasierten Bemessungsfragen, und die Schifffahrt, durch in Echtzeit bewertete hydrologische Phänomene. Zudem werden weiterführende Wasserstandsanalysen in Wissenschaft und Praxis auf Basis von Echtzeitdaten gefördert, indem durch die vollautomatische Datenaufbereitung der Aufwand für eine manuelle Korrektur und Bewertung auf ein Minimum reduziert wird.
Das Projekt "Alpine treelines in a CO2-rich and warm world" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. We are experimentally increasing atmospheric CO2 concentrations (+200 ppm) and temperatures (+3K) at the alpine treeline and study the response of plant growth and soil processes. First results indicate that elevated CO2 rather affects the cycling rates than C pools in plants and soils. Rationale: The strong increase in atmospheric CO2 has changed ecosystems either directly through the CO2-effects on plant growth or indirectly through its impact on temperatures. It is likely that high altitude soils will respond particularly sensitive to the ongoing climatic changes. The temperature sensitivities of most biogeochemical processes are greater in the lower temperature range. Since alpine and montane soils contain great pools of labile C they play an important role in the response and feedbacks of the overall ecosystems C balance to the changing climate. Aims: to identify how and why does tree growth change to the increasing temperatures and CO2. to estimate how the climatic changes affects the concurrence between trees, dwarf shrubs, and grasses. to quantify the response of soil C fluxes (soil respiration, DOC leaching, accumulation in different SOM pools). to estimate the response of soil microbial community. to elucidate if the new plant-derived rapidly cycling soil C fraction or the older slower cycling soil C fraction responds more sensitive to climatic warming. to estimate if warming alters the partitioning of recent assimilates between plants and soils.
Das Projekt "Vorhaben: Gasdirekteinblasung bei Schiffsmotoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen - Motorenlabor durchgeführt. In dem Teilprojekt MethMare-LVK soll ein CFD-Simulationsmodell für direkteindüsende Brennverfahren mit EEL-Methan und EE-Methanol entwickelt werden, das auch die Bildung von Schadstoffen (NOx, Ruß, CH4) zuverlässig abbildet. Dazu werden die Brennverfahren am optisch zugänglichen Großmotor des LVK zunächst mit geeigneten optischen Messtechniken (OH*-Chemilumineszenz, 2-Farb-Pyrometrie) hinsichtlich Zündung, Ort der Wärmefreisetzung, lokaler Flammentemperatur und Rußkonzentration untersucht. Das unter anderem auf Basis dieser optischen Messdaten entwickelte CFD-Simulationsmodell soll anschließend dazu dienen, die direkteindüsenden Brennverfahren für verschiedene EE-Kraftstoffe gezielt in Richtung niedrigster Schadstoffemissionen und hoher Wirkungsgrade weiterzuentwickeln.
Das Projekt "Modelluntersuchungen von vibrationell angeregten Hydroxyl-Molekülen und Luftglühen unter Einwirkung von Ionisationsereignissen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Die Emissionen vibrationell angeregter Hydroxyl-Moleküle (OH*) enthalten wichtige Informationen über chemische und dynamische Prozesse in der irdischen Mesosphäre. Die Untersuchung von OH* während sporadischer Ionisationsereignisse stellt eine interessant Möglichkeit dar, unser Verständnis dieser chemischen und dynamischen Prozesse zu überprüfen. Bisher sind die beobachteten Störungen der OH*- Emissionen durch Ionisationsereignisse jedoch kaum verstanden. Solare Teilchenereignisse bewirken ausgeprägte Veränderungen der OH*-Emissionen, die bisher noch nicht von Modellen widergegeben werden konnten. Des Weiteren sind die beobachteten starken OH*-Emissionen während elektrischer Entladungen oberhalb von Gewitterwolken deutlich stärker als die Vorhersagen plasmachemischer Modelle. Das Ziel dieses Projektes ist, die Auswirkungen von Ionisationsvorgängen in der Mesosphäre auf OH* zu untersuchen. Zu diesem Zweck sollen bestehende Ionen- und Plasmachemie Modelle ausgebaut werden, um die chemischen Prozesse eingehend untersuchen zu können. Insbesondere soll die vorgeschlagene Bildung von OH* durch vibrationell angeregte Stickstoffmoleküle betrachtet werden. Außerdem sollen die möglichen Auswirkungen von Temperaturerhöhungen als Folge der Ionisationsvorgänge untersucht werden. Die Modellergebnisse sollen mit Satellitenbeobachtungen von OH*-Emissionen verglichen werden.
Das Projekt "ARchaeological RObot systems for the World's Seas (ARROWS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von University of Firenze durchgeführt. ARROWS proposes to adapt and develop low cost autonomous underwater vehicle technologies to significantly reduce the cost of archaeological operations, covering the full extent of archaeological campaign. Benefiting from the significant investments already made for military security and offshore oil and gas applications, the project aims to demonstrate an illustrative portfolio of mapping, diagnosis and excavation tasks. ARROWS approach is to identify the archaeologists requirements in all phases of the campaign, identify problems and propose technological solutions with the technological readiness levels that predict their maturation for exploitation within 3-5 years. The individual technologies are then developed during the course of the project using agile development method comprising rapid cycles of testing and comparison against the end user requirements. To ensure the wide exploitability of the results the requirements are defined and the solutions are tested in two historically significant but environmentally very different contexts, in The Mediterranean Sea and in The Baltic Sea. Both immediate, low risk and long term, high risk developments will be pursued. In particular: - Fast a low cost horizontal surveys of large areas using customised AUVs with multimodal sensing. - Fast and low cost semi-automated data analysing tools for site and object relocation - High quality maps from better image reconstruction methods and better localization abilities of AUVs. - Shipwreck penetration and internal mapping using small low cost vehicles localising using fixed pingers. - Soft excavation tool for diagnosis and excavation of fragile objects. - Mixed reality environments for virtual exploration of archaeological sites. - Monitoring of changes via back-to-the-site missions. The ARROWS consortium comprises expertise from underwater archaeology, underwater engineering, robotics, image processing and recognition from academia and industry.
Informationsseite zur Taxonomie und Schutzstatus von Arctocephalus forsteri (LESSON, 1828) (Australischer Seebär)