Städte haben ihre Wurzeln im Untergrund. Hier befinden sich die Fundamente von Gebäuden und ein wesentlicher Anteil der urbanen Infrastruktur. Zugleich dient der Untergrund als Wasserreservoir und als Quelle für erneuerbare Energie. Ein bisher wenig beachtetes Phänomen sind die sogenannten Urbanen Wärmeinseln im Untergrund (UWIU), die sich oft unbemerkt über Jahrzehnte ausbreiten. Sie reichen häufig über das gesamte Stadtgebiet, in dem erheblich höhere Boden- und Grundwassertemperaturen zu finden sind als in der ungestörten, ländlichen Umgebung. Die Ursachen hierfür sind vielfältig und gerade die langfristige Entwicklung von UWIUs ist noch heute ungeklärt. Um Empfehlungen für eine möglichst proaktive Nutzung des städtischen Untergrunds in der Zukunft zu erstellen, gilt es, die treibenden Prozesse und Faktoren zu ergründen, die UWIUs in verschiedenen Städten verursachen. Das Kernthema dieses Projekts ist, erstmalig die thermischen Bedingungen unter zwei chinesischen und deutschen Städten, Nanjing und Köln, zu vergleichen. Die teilnehmenden Wissenschaftler haben weitreichende Erfahrung in der Erforschung von UWIUs in ihren Ländern und in Vorarbeiten bereits eine umfassende Datenbasis von Boden- und Grundwassertemperaturen gesammelt. Kernziel ist es, diese mit einem neuen gemeinsamen Messprogramm zu aktualisieren und aus der vergangenen und aktuellen Entwicklung der beobachteten UWIUs auf die zukünftige Temperaturentwicklung im Untergrund zu schließen. Dies wird erreicht durch ergänzende Laborversuche und umfassende numerische Simulationen, die insbesondere die zeitliche Entwicklung der Landnutzung berücksichtigen. Die Ergebnisse für die Städte in Deutschland und China werden verglichen und so individuell von gemeinsamen Charakteristiken unterschieden. Auf diese Weise werden allgemeingültige Zusammenhänge erschlossen, die sich auch auf weitere weniger erforschte Städte übertragen lassen und dort Prognosen zur zukünftigen UWIU-Entwicklung ermöglichen.
Die Wildtierarten Birkhuhn, Schneehuhn sowie Gams- und Steinwild haben sich im Laufe ihrer Evolution perfekt an das Leben in alpinen Lagen, hauptsächlich über der Waldgrenze, angepasst und sind somit Teil dieses sehr empfindlichen Ökosystems. Unter Annahme des Ansteigens der Waldgrenze aufgrund Klimaerwärmung verringert sich der Lebensraum dieser Wildtierarten massiv. Als Grundlage für die Ermittlung der Veränderungen wurde die Temperaturentwicklung der vergangenen 50 Jahre genauer betrachtet sowie das Klimamodell MM5 für eine Abschätzung der zukünftigen Erwärmung herangezogen. Die Temperaturentwicklung in den vergangenen 50 Jahren zeigt für die ersten zwei Dekaden sogar eine Abkühlung, seit 1970 aber einen starken Anstieg. Das Klimamodell prognostiziert für die nächsten 50 Jahre eine Erwärmung von ca. 2,2 C für das Untersuchungsgebiet in den Niederen Tauern. Das Baumwachstum ist sehr stark von der Temperatur abhängig und eine hohe Korrelation zwischen der Wachstumsgrenze von Bäumen und der 10 C Juli-Isotherme wurde nachgewiesen. Das Klimamodell MM5 zeigt für die nächsten 50 Jahre einen prognostizierten Anstieg der Isothermen um ca. 450 Höhenmeter. Prognostizierte Temperaturveränderungen hängen jedoch sehr stark vom verwendeten Klimamodell ab. Über die Geschwindigkeit, mit der sich die Waldgrenze zur temperaturbedingten Wachstumsgrenze hin bewegt, kann keine Aussage getroffen werden und wäre Gegenstand zukünftiger Forschungsarbeiten. Weiters übt die Bewirtschaftung durch den Menschen einen sehr großen Einfluss auf den Verlauf der Waldgrenze aus. Daher ist noch nicht absehbar, wie diese sich verändern wird. Die aktuellen Lebensräume wurden nach einem wissensbasierten Habitatmodell mit Hilfe eines Geografischen Informationssystems (GIS) erstellt. Unter der Annahme, dass die zukünftige Waldgrenze die Höhe der berechneten Isotherme für die Dekade 2040-2050 erreicht, führt diese Verschiebung zu einem dramatischen Verlust an Lebensraum.
Der Frostspanner gehört zu den bedeutendsten Schadorganismen an Obst- und Laubgehölzen. Seine Raupen können im Frühsommer zu beträchtlichen Schäden an Blättern, Knospen und unreifen Früchten führen. Je nach Jahr und Witterung verursacht er unterschiedlich starke Schäden. Monitoring Flugverlauf Lebensweise Maßnahmen Im Fangzeitraum von Anfang November bis Ende Dezember werden an zwei bis drei Standorten an Eichen, Buchen, Hainbuchen und Obstbäumen die Frostspanner kontrolliert. Die Arten Operophtera brumata und Operophtera fagata werden dabei zusammen erfasst. In der Regel wird der Schwarmflug des Frostspanners mit Leimringen, die um Bäume angebracht werden, überwacht. Seit 2014 ebenfalls mit Pheromonfallen. Dabei werden nur die männlichen Falter mit einem Sexualduftstoff angelockt, jedoch keine Weibchen. Die Leimringüberwachung ermöglicht, dass auch der Anteil der Weibchen, die „klettern“ müssen und ebenfalls kleben bleiben, miterfasst wird, wobei die Anzahl der Weibchen pro cm Leimring meist unter der kritischen Zahl* von 1 bzw. 0,8 liegt. * Kritische Zahl: Steigt die kritische Zahl über 1 bzw. bei vorgeschädigten Buchen über 0,8 muss mit starkem Fraß bis zum Kahlfraß durch die Raupen im kommenden Frühjahr gerechnet werden Die Überwachung der Frostspanner mittels Leimringe, die bereits Anfang der 1970er Jahre in Berlin-Pankow/Blankenfelde begonnen und bis 2022 in Berlin-Mitte/Tiergarten ausgeweitet wurde, ist im Jahr 2023 eingestellt worden. Die Methode der Überwachung des Frostspanners beschränkte sich ab dem Jahr 2023 nur noch auf Pheromonfallen. Diese wurden an 2 Standorten – Neukölln (Britz) und Berlin Lichtenrade aufgehängt. Durch diese Methode werden jedoch nur die männlichen Falter angelockt. Eine Aussage über den Anteil der Weibchen kann daher nicht getroffen werden. Für diese Art des Monitorings hat man sich vordergründig entschieden, um Nicht-Zielorganismen zu schützen. Im Vergleich der Mittelwerte zeichneten sich die Jahre 2014 und 2018 als die stärksten Flugjahre aus. Beide Jahre waren in Berlin überdurchschnittlich warm und sonnig, die Bedingungen waren für die Entwicklung der Frostspanner daher optimal. Ab 2022 waren die Fangzahlen rückläufig und verzeichnen seit 2024 wieder einen leichten Anstieg. Der Winter 25/26 bot optimale Bedingungen für die Entwicklung der Frostspannerfalter. Daraus resultierend konnten viele Falter gefangen werden. Anhand der Fangzahlen ist mit einem starken Fraß der Larven im Frühjahr auszugehen! Der Flugverlauf des Frostspanners begann Anfang November bei niedrigen Nachttemperaturen um den Gefrierpunkt. Eine Woche später wurde der Flughöhepunkt erreicht. Bereits vor dem Jahreswechsel wurde der Flug eingestellt. Somit beschränkte sich das Flugfenster der männlichen Falter auf fünf Wochen, was nicht die Regel ist. Besonders die KW 46 konnte das langjährige Mittel deutlich übertreffen. Der Flug der Frostspanner beginnt in Berlin meist Anfang November und ist abhängig vom Temperaturverlauf im letzten Entwicklungsstadium (Puppenstadium). Als erstes treten die flugfähigen Männchen auf, im späteren Verlauf dann die Weibchen. Die Falter schlüpfen tagsüber, bleiben jedoch bis zur Dämmerung im Bereich der Stammbasis und der Bodenstreu verborgen. Der Höhepunkt des Fluges ist abends. Die Männchen fliegen um die Stämme und begatten die heraufsteigenden Weibchen (sie haben nur Stummelflügel). Optimale Temperaturen für den Flug liegen zwischen 5 °C bis 10 °C. In naturnah gestalteten Gärten mit vielen unterschiedlichen Gehölzen, in denen Vögel Unterschlupf und Nahrung finden, werden die Raupen des Frostspanners kaum nennenswerte Schäden anrichten können. Die Raupen sind eine beliebte Speise für die stets hungrige Brut der heimischen Vögel. Mit Nistkästen können weitere „Helfer“ angelockt werden. Ebenfalls ist Anfang November das Anbringen von Leimringen um Obstbäume als Bekämpfungsmaßnahme möglich. Einerseits wird so festgestellt, ob überhaupt mit Frostspannerraupen bzw. ihrem Fraß im Frühsommer zu rechnen ist, andererseits wird so eine erfolgreiche Eiablage verhindert. Weitere Maßnahmen sind i.d.R. in unseren Gärten nicht erforderlich.
<p> <p>Die Klimaveränderung ist in Deutschland inzwischen deutlich an Veränderungen der zeitlichen Entwicklung von Pflanzen (Phänologie) ablesbar. Vor allem die Temperaturerhöhung führt zu zeitigerem Austrieb, Blüte und Fruchtbildung im Vergleich zu früheren Jahrzehnten. Die Folgen für die biologische Vielfalt sowie Strukturen und Funktionen von Ökosystemen sind bisher kaum erforscht.</p> </p><p>Die Klimaveränderung ist in Deutschland inzwischen deutlich an Veränderungen der zeitlichen Entwicklung von Pflanzen (Phänologie) ablesbar. Vor allem die Temperaturerhöhung führt zu zeitigerem Austrieb, Blüte und Fruchtbildung im Vergleich zu früheren Jahrzehnten. Die Folgen für die biologische Vielfalt sowie Strukturen und Funktionen von Ökosystemen sind bisher kaum erforscht.</p><p> Pflanzen als Indikatoren für Klimaveränderungen <p>Der Begriff „Phänologie“ bezeichnet heute im Wesentlichen die Beobachtung von Entwicklungsvorgängen von Lebewesen im Freien. Zum Beispiel erfassen Akteure in einem deutschlandweiten Beobachtungsnetz, wann in den einzelnen Jahren der Blattaustrieb, die Blüte oder Fruchtbildung bestimmter Zeigerpflanzen einsetzte oder wann sich die Blätter der Laubbäume färbten oder abfielen. Diese phänologischen Phasen hängen wesentlich von der Temperaturentwicklung und der Wasserversorgung in den jeweiligen Jahren ab. Phänologische Daten sind deshalb sehr gute Indikatoren für die Wirkung der Klimaveränderung auf die Vegetation. Die existierenden Zeitreihen umfassen inzwischen bis zu sieben Jahrzehnte.</p> <p>Die Abbildungen in den nachfolgenden Abschnitten enthalten jeweils die jährlichen Angaben zur Anzahl der Tage vom Jahresbeginn bis zum Beginn des phänologischen Ereignisses (Blüte usw.) als Mittel über die Beobachtungen in Deutschland und die statistische Trendlinie über die Jahre.</p> </p><p> Die Dauer der Vegetationsperiode nimmt zu <p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/vegetationsperiode">Vegetationsperiode</a>, also die Zeit des Jahres, in der Pflanzen wachsen, blühen und fruchten, nahm in Deutschland seit 1961 im mittleren Trend um mehr als 26 Tage zu. Ihre Dauer erreichte im Jahr 2024 mit rund 248 Tagen ein neues Maximum. Die Vegetationsperiode beginnt mit dem Vorfrühling, dessen Start durch den Blühbeginn des Huflattichs angezeigt wird. Sie endet mit dem Spätherbst, wofür der beginnende Blattfall der Stieleiche steht. Trotz witterungsbedingter Schwankungen von Jahr zu Jahr zeigen die folgenden Diagramme die genannten Trends deutlich.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Abb_Ver%C3%A4nderung-Bl%C3%BChbeginn-Blattfall_2026-06-02.png"> </a> <strong> Veränderung der jahreszeitlichen Entwicklungsphasen bei Pflanzen </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Abb_Ver%C3%A4nderung-Bl%C3%BChbeginn-Blattfall_2026-06-02.png">Bild herunterladen</a> (106,65 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Ver%C3%A4nderung-Bl%C3%BChbeginn-Blattfall_2026-06-02.pdf">Diagramm als PDF</a> (71,05 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Ver%C3%A4nderung-Bl%C3%BChbeginn-Blattfall_2026-06-02.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (38,33 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Abb_Huflattichbluete_2026-06-02.png"> </a> <strong> Beginn der Huflattichblüte </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Abb_Huflattichbluete_2026-06-02.png">Bild herunterladen</a> (177,67 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_Huflattichbluete_2026-06-02.pdf">Diagramm als PDF</a> (41,21 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_Huflattichbluete_2026-06-02.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (32,33 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Abb_Blattfall-Stieleiche_2026-06-02.png"> </a> <strong> Blattfall der Stieleiche </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Abb_Blattfall-Stieleiche_2026-06-02.png">Bild herunterladen</a> (177,25 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Abb_Blattfall-Stieleiche_2026-06-02.pdf">Diagramm als PDF</a> (40,85 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Abb_Blattfall-Stieleiche_2026-06-02.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (32,08 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/5_Abb_Dauer-Vegetationsperiode_2026-06-02.png"> </a> <strong> Dauer der Vegetationsperiode </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/5_Abb_Dauer-Vegetationsperiode_2026-06-02.png">Bild herunterladen</a> (166,20 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_Abb_Dauer-Vegetationsperiode_2026-06-02.pdf">Diagramm als PDF</a> (40,64 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_Abb_Dauer-Vegetationsperiode_2026-06-02.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (46,90 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Weitere Zeigerpflanzen bestätigen den zeitigeren Frühlingsbeginn <p>Die Pflanzenwahl hängt von Ziel und Zielgruppe der Auswertung ab. Für bundesweite Analysen eignen sich die Leitpflanzen des Deutschen Wetterdienstes. Da manche Daten seit Mitte des 20. Jahrhunderts lückenhaft sind, ergänzen Ersatzphasen die Übersicht. Neben dem Huflattich werden zum Beispiel auch das Schneeglöckchen und die Salweide genutzt, um den Beginn des phänologischen Vorfrühlings zu datieren. Nachfolgend sind Zeitreihen für Zeigerarten abgebildet, die den Frühlingsanfang anzeigen und den zeitigeren Beginn dieser Jahreszeit im Vergleich zu früheren Jahrzehnten belegen. Ähnliche Tendenzen zeigen sich beim Blattaustrieb von Waldbäumen oder beim Ährenschieben von Getreide. Eine weitere Zeitreihe verdeutlicht anhand des Beginns der Apfelblüte das zeitigere Eintreten des Vollfrühlings.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_Salweidenbluete_2026-06-02.png"> </a> <strong> Beginn der Salweidenblüte </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_Salweidenbluete_2026-06-02.png">Bild herunterladen</a> (192,81 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_Salweidenbluete_2026-06-02.pdf">Diagramm als PDF</a> (41 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_Salweidenbluete_2026-06-02.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (31,71 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_Schneegloeckchenbluete_2026-06-02.png"> </a> <strong> Beginn der Schneeglöckchenblüte </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_Schneegloeckchenbluete_2026-06-02.png">Bild herunterladen</a> (190,23 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_Schneegloeckchenbluete_2026-06-02.pdf">Diagramm als PDF</a> (41,20 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_Schneegloeckchenbluete_2026-06-02.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (30,41 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Abb_Apfelbluete_2026-06-02.png"> </a> <strong> Beginn der Apfelblüte </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Abb_Apfelbluete_2026-06-02.png">Bild herunterladen</a> (176,36 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_Abb_Apfelbluete_2026-06-02.pdf">Diagramm als PDF</a> (41,06 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_Abb_Apfelbluete_2026-06-02.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (30,83 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/9_Abb_Forsythienbluete_2026-06-02_0.png"> </a> <strong> Beginn der Forsythienblüte </strong> Quelle: Deutscher Wetterdienst <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/9_Abb_Forsythienbluete_2026-06-02_0.png">Bild herunterladen</a> (595,99 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/9_Abb_Forsythienbluete_2026-06-02_0.pdf">Diagramm als PDF</a> (300,87 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/9_Abb_Forsythienbluete_2026-06-02_0.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (31,77 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Veränderungen beim phänologischen Sommer und Herbst <p>Im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/106954">Monitoringbericht 2023</a> zur Deutschen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anpassungsstrategie">Anpassungsstrategie</a> (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/das">DAS</a>) an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> steht der Blühbeginn der Sommerlinde für den Beginn des Hochsommers, die Entwicklung erster reifer Früchte beim Schwarzen Holunder für den Beginn des Frühherbstes. Die Beobachtungen belegen einen zeitigeren Start des phänologischen Sommers sowie eine Verlängerung des Herbstes, so dass der phänologische Winter später beginnt.</p> </p><p> Wirkungen auf Tiere und ökosystemare Prozesse <p>Bisher ist nur ansatzweise geklärt, wie sich die Verschiebungen phänologischer Phasen auf die Bestände von Tieren auswirken. So reagieren etwa bestimmte Vogelarten mit erhöhtem Bruterfolg infolge kürzerer Winter. Andere werden beeinträchtigt, weil zum Beispiel die Phasen erhöhten Futterbedarfs während der Brut nicht mehr mit einem entsprechend hohen Nahrungsangebot (bestimmte Pflanzen oder Insekten) zusammenfallen. Das gilt ähnlich auch für das Auftreten von Blüten und spezialisierten Bestäubern bei Pflanzen oder in Räuber-Beute-Systemen bei Tieren. Das kann sich drastisch auf die Bestandsentwicklung bestimmter Arten auswirken.</p> </p><p> Weiterführende Informationen <p>Detailliertere Informationen zur Verschiebung der phänologischen Phasen finden Sie im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/monitoringbericht-2023">Monitoringbericht 2023</a> zur Deutschen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anpassungsstrategie">Anpassungsstrategie</a> an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> ab Seite 202. Die „Länderinitiative Kernindikatoren“ stellt auf ihrer <a href="https://www.liki.nrw.de/">Internetseite</a> phänologische Daten auch für die einzelnen Bundesländer dar. Der Deutsche Wetterdienst (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/dwd">DWD</a>) stellt auf seiner <a href="https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/klimaueberwachung/phaenologie/produkte/produkte_node.html">Internetseite</a> verschiedene Produkte zur aktuellen Pflanzenentwicklung bereit.<br><br><em>Tipps zum Weiterlesen:</em></p> <p><em>Menzel A., Estrella N., Fabian P. 2001: Spatial and temporal variability of the phenological seasons in Germany from 1951 to 1996. Global Change Biology 7: 657-666.</em></p> <p><em>Sparks T.H., Menzel A. 2002: Observed changes in seasons: an overview. International Journal of Climatology 22: 1715-1725.</em></p> <p><em>Root T.L., Hughes L. 2005: Present and Future Phenological Changes in Plants and Animals. In: Lovejoy T.E., Hannah L. (Hrsg.): Climate Change and Biodiversity. Yale University Press, New Haven, Con418 S.</em></p> <p><em>Schliep R., Ackermann W., Aljes V., et al. (2020): Weiterentwicklung von Indikatoren zu Auswirkungen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bfn">BfN</a>-Skripten 576, Bundesamt für Naturschutz, Bonn – Bad Godesberg, Download unter: http:// www.bfn.de/skripten.html</em></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
Der Klimawandel betrifft die Hydrologie in alpinen Regionen in besonderem Maße durch Temperaturanstieg, mehr und intensiveren Regenereignissen, auch während der Wintermonate. Diese Veränderungen führen zu vermehrten Naturgefahren wie übermäßigem Oberflächenabfluss und Murenabgänge. Einer der Gründe für solche Ereignisse ist eine reduzierte Infiltrationskapazität des (teil-)gefrorenen Bodens. Wenn Regen- oder Schmelzwasser nicht ausreichend infiltrieren kann, induziert der Oberflächenabfluss eine Bodenerosion, was zu Murenabgängen führen kann. Wenn Wasser entlang präferentieller Fließwege in tiefere Schichten infiltriert und zwischen gefrorenen Schichten der Porendruck steigt, so kann dies zu mechanischem Versagen des Hanges führen. Durch signifikanten Oberflächenabfluss findet kaum Grundwasserneubildung statt und die puffernde Wirkung des Grundwasserkörpers entfällt. Dies ist besonders für Regionen, in denen Schnee- und Gebirgswasser wesentlich zum Grundwasserhaushalt beitragen von großer Bedeutung. In diesem Projekt wird die thermo-hydraulische Wechselwirkung zwischen infiltrierendem Wasser und Boden bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt untersucht. Dazu werden hochentwickelte Modellansätze, numerische Simulationswerkzeuge, sowie Versuche im Labor wie im Gelände eingesetzt. Präferentielle Fließwege, z.B. Makroporen durch Wurzelwachstum oder Wurmlöcher, im Boden sind dabei wesentlich, denn sie ermöglichen eine schnellere Infiltration des Wassers in den Boden und weisen zudem eine anderes Einfrier- und Auftauverhalten auf als kleine Poren der Bodenmatrix. Das Verständnis des Einflusses von Makroporen auf das Gefrieren und Schmelzen von Wasser während der Infiltration ist daher wesentlich für jede weitere Analyse. Wasserinfiltration wird durch die Temperatur der beteiligten Phasen bestimmt. Das infiltrierende Wasser ist wärmer als der Gefrierpunkt, während der Boden gefroren ist. Die Temperaturentwicklung der einzelnen Phasen hängt vom Wärmeübertrag zwischen den Phasen ab. Da Wärmeübertrag und hydraulischer Fluss stark gekoppelt und zudem rund um den Gefrierpunkt sehr dynamisch sind, bedarf es besonderer Sorgfalt bei der theoretischen Beschreibung des thermohydraulischen Verhaltens. Mit einem tiefgreifenden Verständnis vom Einfluss präferenzieller Fließwege und dem Wärmeübertrag zwischen den beteiligten Phasen können spezifische geologische und meteorologische Gegebenheiten identifiziert werden, welche entweder extremen Oberflächenabfluss oder Hangversagen verursachen. Dieses Wissen kann in der Vorsorge als auch im Grundwassermanagement alpiner Gebiete Anwendung finden.
Die Snake River Plain-Yellowstone Provinz (SRP) weist ein einzigartiges Vorkommen von bimodalem Magmatismus auf (Basalte-Rhyolithe). Die Intrusion von Basalten in der tiefen Kruste ist mit einem Recycling der kontinentalen Kruste verbunden, der zur Bildung von Rhyolithen geführt hat. Mehrere Modelle werden zurzeit für die Bildungsprozesse der Rhyolithe erwähnt (u.a., Fraktionierung von Basalten, Assimilation, Teilschmelzprozesse von Krustenmaterial). Die Modelle sind jedoch nicht experimentell getestet worden und bleiben qualitativ. In diesem Projekt soll untersucht werden, in wie fern Rhyolithe aus Teilschmelzprozessen von Krustenmaterial entstehen können. Hochdruckexperimente werden durchgeführt, um Teilschmelzprozesse in typischen Ausgangsgesteinen zu simulieren. Zwei Zusammensetzungs-Typen, die öfters als Quelle vorgeschlagen wurden, werden untersucht: hydrothermal alterierte Rhyolithe und basaltische Gesteine. Die geochemische Zusammensetzung (Hauptelemente und Spurenelemente) der experimentellen Schmelzen werden mit natürlichen Gläsern von ICDP Proben und von weiteren eruptiven Einheiten verglichen. Die Zusammensetzung der natürlichen Gläser wird weiterhin benutzt werden, um die Tiefe der Magma-Reservoire mit Hilfe eines neu kalibrierten Barometers zu bestimmen. Proben von einigen eruptiven Einheiten (u.a., aus Kimberley and Sugar City Bohrungen) werden ausgewählt um zu testen, ob einzelne Eruptionen aus mehreren Magma-Reservoiren gespeist werden. Die experimentelle Arbeit und die Untersuchung der natürlichen Proben (ICDP Bohrungen und SRP) werden hilfreich sein um die Entstehungsprozesse der Rhyolithe zu klären (Quelle, Bedingungen). Weiterhin wird die Arbeit einen wichtigen Beitrag leisten, um die Entwicklung der Tiefe und der Temperatur der rhyolitischen Magmakammer seit dem Beginn der vulkanischen Aktivität vor 16 Millionen Jahren nachzuvollziehen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 347 |
| Kommune | 4 |
| Land | 98 |
| Weitere | 14 |
| Wirtschaft | 6 |
| Wissenschaft | 159 |
| Zivilgesellschaft | 14 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 6 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 316 |
| Text | 93 |
| unbekannt | 24 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 77 |
| Offen | 353 |
| Unbekannt | 11 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 435 |
| Englisch | 57 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 7 |
| Bild | 11 |
| Datei | 7 |
| Dokument | 47 |
| Keine | 235 |
| Webseite | 157 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 298 |
| Lebewesen und Lebensräume | 441 |
| Luft | 283 |
| Mensch und Umwelt | 429 |
| Wasser | 235 |
| Weitere | 428 |