Das Projekt "Palaeo-Evo-Devo of Malacostraca - a key to the evolutionary history of 'higher' crustaceans" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Greifswald, Zoologisches Institut und Museum, Abteilung Cytologie und Evolutionsbiologie durchgeführt. In my project I aim at a better understanding of the evolution of malacostracan crustaceans, which includes very different groups such as mantis shrimps, krill and lobsters. Previous studies on Malacostraca, on extant as well as on fossil representatives, focussed on adult morphology.In contrast to such approaches, I will apply a Palaeo-Evo-Devo approach to shed new light on the evolution of Malacostraca. Palaeo-Evo-Devo uses data of different developmental stages of fossil malacostracan crustaceans, such as larval and juvenile stages. With this approach I aim at bridging morphological gaps between the different diverse lineages of modern malacostracans by providing new insights into the character evolution in these lineages.An extensive number of larval and juvenile malacostracans is present in the fossil record, but which have only scarcely been studied. The backbone of this project will be on malacostracans from the Solnhofen Lithographic Limestones (ca. 150 million years old), which are especially well preserved and exhibit minute details. During previous studies, I developed new documentation methods for tiny fossils from these deposits, e.g., fluorescence composite microscopy, and also discovered the first fossil mantis shrimp larvae. For malcostracan groups that do not occur in Solnhofen, I will investigate fossils from other lagerstätten, e.g., Mazon Creek and Bear Gulch (USA), or Montceaules- Mines and La-Voulte-sur-Rhône (France). The main groups in focus are mantis shrimps and certain other shrimps (e.g., mysids, caridoids), as well as the bottom-living ten-footed crustaceans (reptantians). Examples for studied structures are leg details, including the feeding apparatus, but also eyes. The results will contribute to the reconstruction of 3D computer models.The data collected in this project will be used for evaluating the relationships within Malacostraca, but mainly for providing plausible evolutionary scenarios, how the modern malacostracan diversity evolved. With the Palaeo-Evo-Devo approach, I am also able to detect shifts in developmental timing, called heterochrony, which is interpreted as one of the major driving forces of evolution. Finally, the reconstructed evolutionary patterns can be compared between the different lineages for convergencies. These comparisons might help to explain the convergent adaptation to similar ecological niches in different malacostracan groups, e.g., life in the deep sea, life on the sea bottom, evolution of metamorphosis or of predatory larvae.As the project requires the investigation of a large number of specimens in different groups, I will assign distinct sub-projects to three doctoral researchers. The results of this project will not only be published in peer-reviewed journals, but will also be presented to the non-scientific public, e.g., during fossil fairs or museum exhibitions with 3D models engraved in glass blocks.
Das Projekt "Atlantic sea level rise: Adaptation to imaginable worst case climate change" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung durchgeführt. We will adopt methodologies of risk management to study adaptation to imaginable worst case Climate change. In consultation with local experts and stakeholders, we will develop rich scenarios ('future histories') of the societal implications of a 5-6 metre sea level rise, potentially caused by a collapse of the west-Antarctic Ice Sheet, on the Rhone delta, the Netherlands and the Thames Estuary. We will estimate the amount of land, buildings etc lost, but will focus on initial responses (e.g. dike building, managed retreat), their probabilities of failure, as well as the wider effects (e.g. on the economy, large-scale migration). In addition, we will perform a formal risk assessment, analyse social representations and investigate optimal control of greenhouse gas emissions under catastrophic risk. The project would add substance and seriousness to the debate of potential catastrophes that may be caused by human-induced climate chan.
Das Projekt "Auswirkungen des Klimawandels auf die Bewässerung und Wasserversorgung im alpinen Raum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Hydrologie durchgeführt. In den Alpen sind besonders die inneralpinen Räume häufig von extremer Trockenheit betroffen. Wichtigste Beispiele sind die Täler der Rhone (Wallis), des Inn (Engadin und Tirol) und der Etsch/Adda (Vinschgau). Hier ist denn auch seit mindestens tausend Jahren die landwirtschaftliche Bewässerung als unerlässlich eingeführt. Bekannt sind die Bewässerungen vor allem unter dem Begriff der Wiesenbewässerung, obwohl nicht nur Wiesen, sondern auch Äcker bewässert wurden und zum Teil noch bewässert werden. Die historischen Bewässerungsysteme im Wallis (Suonen/Bisses), in Tirol (Waale) und Südtirol (Waale/Leiten) sind die bekanntesten Exponenten dieser alpinen Bewässerung. Im Sonderkultur- und Obstanbau des Vinschgaus geht der Wandel heute hin zu Beregnungsanlagen. Zahlreiche Bewässerungs-Fassungen sind mit Trinkwasserfassungen kombiniert. Bereits aus vergangenen Zeiten ist bekannt, dass die Fassungsanlagen und Zuleitungen infolge Klimaveränderungen, verbunden mit Gletschervorstößen und -rückzügen, verlegt werden mussten. Nun stellt sich in jüngster Zeit erneut und ganz aktuell die Frage, wie die Bewässerung durch den stark angelaufenen Klimawandel tangiert wird. Der Kern des Problems liegt im Anstieg der Schneegrenze und dem Rückzug der Gletscher. Dadurch werden die heutigen Fassungsanlagen potentiell gefährdet. Es ist damit zu rechnen, dass einzelne Fassungsanlagen in absehbarer Zeit trockenfallen könnten. Die Thematik ist kompliziert, da trotz der genannten Änderungen im natürlichen System (Schnee/Eis) die Fassungen nicht zwingend trockenfallen müssen. Dies ist eine Frage der sie speisenden Speicher. Es ist zu untersuchen, ob nur Schmelzwasser über die Fliessgewässer die jeweilige Fassung speist und/oder ob auch ein Grundwasserspeicher dahinter liegt. Damit ist die Frage ein Thema der Abflussbildung. Methodisch kann sie am besten mit Tracermethoden in Verbindung mit hydrometrischen Verfahren und der Modellierung angegangen werden.
Das Projekt "Advanced policies and market support measures for mobilizing solar district heating investments in European target regions and countries (SDHp2m)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Steinbeis Innovation gGmbH, Solites - Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme durchgeführt. SDHp2m stands for Solar District Heating (SDH) and actions from Policy to Market. The project addresses market uptake challenges for a wider use of district heating and cooling systems (DHC) with high shares of RES, specifically the action focuses on the use of large-scale solar thermal plants combined with other RES in DHC systems. The key approach of the project is to develop, improve and implement in 9 participating EU regions advanced policies and support measures for SDH. In 3 focus regions Thuringia (DE), Styria (AT) and Rhone-Alpes (FR) the regulating regional authorities are participating as project partners to ensure a strong implementation capacity within the project. In 6 follower regions from BG, DE, IT, PL, SE the regulating authorities are engaged through letters of commitment. The project activities aim at a direct mobilization of investments in SDH and hence a significant market rollout. The project work program in the participating regions follows a process including 1) strategy and action planning based on a survey, best practices and stakeholder consultation 2) an implementation phase starting at an early project stage and 3) efficient dissemination of the project results at national and international level. Adressed market uptake challenges are: Improved RES DHC policy, better access to plant financing and business models, sustained public acceptance and bridging the gap between policy and market through market support and capacity building. Denmark and Sweden reached already today a high share of RES in DHC and shall be used as a role model for this project. The direct expected outcome and impact of SDHp2m is estimated to an installed or planned new RES DHC capacity and new SDH capacity directly triggered by the project until project end corresponding to a total investment of 350 Mio. € and leading to 1 420 GWh RES heat and cold production per year. A multiple effect is expected in the period after the project and in further EU regions.
Das Projekt "Studie zu Machbarkeit und Kosten der Schwallreduktion in der Schweiz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. 25% der Wasserkraftwerke in der Schweiz erzeugen starke Abflussschwankungen (Schwall/ Sunk), welche sich negativ auf Flora und Fauna des Gewässers auswirken. Zur Verminderung der schädlichen Wirkungen von Schwall und Sunk bestehen heute keine spezifischen Rechtsgrundlagen. Entsprechend werden Massnahmen nur vereinzelt, gestützt auf die allgemeinen Bestimmungen des Bundesgesetzes über die Fischerei angeordnet. Die Reduktion von Schwall und Sunk könnte dazu beitragen, das hohe Ansehen der Wasserkraft in der Öffentlichkeit weiter zu steigern. Im Hinblick auf eine allfällige Ausarbeitung einer spezifischen gesetzlichen Regelung für Schwall und Sunk muss das BAFU die nötigen Entscheidungsgrundlagen bereitstellen; dazu soll die vorgesehene Studie dienen. Projektziele: Die Studie muss folgende Fragestellungen in zwei Teilstudien beantworten: 1. Teilstudie: Allgemeine Fragen: - Welche prinzipiellen Möglichkeiten zur Schwallreduktion gibt es in der Schweiz und welches sind die Vor- und Nachteile? - Bei mehreren Speicherkraftwerken im gleichen Einzugsgebiet: Wie ist die Machbarkeit von übergreifenden betrieblichen Massnahmen wenn nicht jedes Kraftwerk individuell über die momentan turbinierte Wassermenge entscheidet, sondern wenn alle KW des Einzugsgebiets zeitlich-räumlich koordiniert entscheiden müssen; dies mit dem Ziel, möglichst geringen Schwall im Hauptfluss zu erzeugen. - Möglichkeiten und Realisierungschancen von Ausgleichsbecken zur Reduktion von Schwall/Sunk als 'Mehrzweckanlagen' nach Prof. Schleiss (Hochwasserschutz, Erholung, Niederdruckanlagen, usw.)? Für die Flussgebiete Alpenrhein, Linth, Rhone, Doubs: Auf Grund von Angaben zu den jeweils massgebenden ökologischen Parametern durch das Büro Limnex AG / Zürich, sind folgende Fragen zu beantworten: - Welchen Einfluss haben diese ökologischen Zielvorgaben auf die notwendigen Massnahmen? - Sind diese Massnahmen technisch realisierbar? - Wie ist die Grössenordnung der aufzuwendenden Kosten? - Welcher Landbedarf wäre notwendig? - Möglichkeiten von Synergien von Ausgleichsbecken zur Reduktion von Schwall/Sunk mit Pumpspeicherung und Hochwasserschutz? 2. Teilstudie: Je nachdem wie zuverlässig die Antworten für die vier Flussgebiete möglich sind, könnten anschliessend gewisse Hochrechnungen zu den gesamtschweizerischen Kosten von baulichen Massnahmen zur Reduktion von Schwall/Sunk gemacht werden - unter gleichzeitigem Einbezug von möglichem Nutzen im Bereich Pumpspeicherung und Hochwasserschutz. Die Details zur Studie sollten an einer gemeinsamen Besprechung im Dezember 2006 geklärt werden.
Das Projekt "Schwebstoffe im Oberlauf der Phone; biologischer Abbau von Phosphor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Geneve, Institut F.-A. Forel durchgeführt. Ce projet cherche a determiner les formes du phosphore apportees par l'affluent principal, qui sont directement assimilables par les algues, ainsi que les flux de mercure et de cadmium. Des echantillons seront preleves six fois chaque annee du plan. Une methode biologique nouvellement mise au point permet d'apprecier les quantites de phosphore directement assimilables par les algues contenues dans les suspensions d'affluents. Cette methode s'appliquera notamment aux suspensions des quatre affluents principaux. Le programme durera deux ans. (FRA)
Das Projekt "Wasserbau- & Ökologie F+E Programm 17-21" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. Das BAFU hat vor fünfzehn Jahren das interdisziplinäre Forschungsprogramm 'Wasserbau und Ökologie' lanciert. Am Programm beteiligen sich Ökologen und Flussbauingenieure von vier Institutionen des ETH-Bereichs (Eawag, LCH-EPFL, VAW-ETHZ, WSL) sowie weitere Partner aus Praxis und Wissenschaft. Das Programm ist in mehrjährige Forschungsprogramme organisiert. Seit 2003 wurden drei praxisorientierte, interdisziplinäre Forschungsprogramme durchgeführt und die erarbeiteten Grundlagen auf der Website publiziert (www.rivermanagement.ch): 'Rhône-Thur' (2003-2007), 'Integrales Flussgebietsmanagement' (2008-2011) sowie 'Geschiebe- und Habitatsdynamik' (2013-2017). In Fortsetzung dieser Programme soll für die Periode 2017 bis 2021 das Folgeprogramm 'Lebensraum Gewässer - Sedimentdynamik und Vernetzung' umgesetzt werden. Die zentralen Forschungsthemen lauten: - Feststofftransporte (und Wasserführung): Bedeutung hinsichtlich Sicherheit und Ökologie, vor allem in mittelgrossen Gewässern. - Gewässerraum als Lebensraum: Optimale Gestaltung, Nutzung und Unterhalt - des Gewässerraums hinsichtlich Sicherheit und Ökologie. Das Thema Sedimente und Sedimentdynamik mit seinen aktuellen und dringenden Fragestellungen wird vertieft und ausgeweitet - immer sowohl hinsichtlich wasserbaulicher als auch ökologischer Aspekte. Dabei steht der Einbezug der Vernetzung im Vordergrund. Projektziele: Ziel des Programms ist es, wissenschaftliche Grundlagen zur Beantwortung aktueller Praxisfragen zu erarbeiten und umsetzungsgerecht aufzubereiten. Das Programm verfolgt drei übergeordnete Zielsetzungen: - Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen für die Bewältigung aktueller Herausforderungen im Umgang mit Fliessgewässern. - Aufbereitung der wissenschaftlichen Grundlagen im Hinblick auf die Umsetzung in der Praxis. - Stärkung der praxisorientierten Forschung im ETH-Bereich und Förderung des Dialogs Wissenschaft - Praxis, Sicherung des praxisbezogenen Wissens an den Institutionen. Mit dem Programm 'Lebensraum Gewässer - Sedimentdynamik und Vernetzung' soll auf dem erarbeiteten und bestehenden Wissen der drei Vorgängerprogramme aufgebaut werden. Es ist das Ziel, dieses Wissen weiter zu vertiefen und auszubauen. Es werden wiederum konkrete Fragen und Antworten zu Hochwasserschutz- und Revitalisierungsprojekten im Vordergrund stehen. Aus diesem Grund ist der Vorschlag des BAFU, dass für die vierte Programmphase die zentralen Forschungsthemen des bis 2017 laufenden Programms 'Geschiebe- und Habitatsdynamik' wieder aufgenommen und weitergeführt werden. Dieses Vorgehen ermöglicht eine Kontinuität und eine mögliche Vertiefung bzw. Weiterentwicklung bei den Forschungsschwerpunkten.
Das Projekt "Bilanz des Schwermetallzuflusses in die Sedimente der Nebenfluesse des Genfer Sees (Rhone u.a.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Commission internationale pour la protection des eaux du Leman contre la pollution durchgeführt. Le projet vise a detecter et controler les rejets de metaux lourds dans les affluents du leman, c'est a dire le rhone amont et les autres affluents. La technique repose sur le fait que les metaux lourds sont facilement adsorbes et concentres sur les colloides, notamment sur les argiles qui constituent une grande partie des sediments fluviaux ou lacustres. Cette etude doit se derouler chaque annee. (FRA)
Das Projekt "Are mountainous watersheds vulnerable to climatic change?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Geneve, Institut d'ingenierie des connaissances et logiques de l'espace (ICLE), Centre universitaire d'informatique durchgeführt. From Understanding to Predicting the Vulnerability of High Altitude Watersheds due to Hydro-Climatic Change Using Physically Based Hydrological Models. Abstract Mountainous watersheds are critical sources for downstream processes like hydroelectric power production, ecological functioning and ecosystems overall. High altitude watersheds are very sensitive to climatic change. The hydrological systems of mountains are quite complex because of irregular topography and complex hydrological processes like orographic precipitation lapse rates of precipitation, temperature, etc. Therefore, mathematical models are used to understand such physical processes as stream flow generation, snow and glacier melt. In this research project, mathematical models will be developed using open source semi-distributed hydrological software called the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). The main study area - the 'Rhone River Watershed- will be examined and newly developed theories will be applied to other watersheds for validation (e.g. Mendoza-Brahmaputra). The current version of SWAT uses temperature index approach for snow and glacier melt where it is assumed that melt rate is linear function of daily average temperature, which is not often the case because other meteorological variables like solar radiation, wind speed, relative humidity, inter balance each other in the melting process. Therefore there is a research need to implement the other variables with process based equations. This new and innovative approach will add details of snow and glacier melt processes and their contribution to stream flow. The aims of this project are to better understand the contribution of snow and glacier melt to stream flow and to assess their sensitivity to climate change and its consequences on water resources. I will attempt to calculate the past and present changes of glacier melt. Regional climate models based on meteorological variables like precipitation, temperature and solar radiation will be used for future forecasting. Vulnerability associated with hydro-climatic change will be studied as an example flow regime change. Moreover, distributed hydrological models need faster and efficient computation for detail information of the watershed. Therefore, High Performance Computing (HPC) facility from Stanford University will be used to extract detail information on snow and glacier melt process for long term simulation. The expected outcome on flow generation process for current and future condition will make it easier to understand the ongoing processes that will help providing recommendations for adaptation strategies.
Das Projekt "Der Einfluss gesteigerter CO2-Konzentration in der Atmosphaere auf die alpinen Oekosysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Basel, Departement Integrative Biologie, Botanisches Institut durchgeführt. During this project natural alpine heathland dominated by the sedge Carex curvula is exposed to elevated CO2. The research site is situated an the main divide of the Swiss Alps at 2500 m altitude near the origin of the river Rhone (Furkapass). 32 open-top chambers (16 with ambient, 16 with twince ambient CO2 level) are operated grom snowmelt (late June) to end of season (mid September). Major research components include non-destructive growth analysis (tiller and leaf demography), root dynamics (in-growth cores), carbon balance studies (gas exchange techniques), and the monitoring of the carbohydrate and nutrient relations. Destructive sampling (biomass analysis) will be conducted for the first time in 1995. The results of this project will examplify responses of a rather stable high altitude ecosystems of low species diversity on acid soil.
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