Das Projekt "Die Fabrik - interne Steuerungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre durchgeführt. Objective/The Mound Factory: Internal Controls (GEOMOUND). Problems to be solved: (while also addressing the relevant EU policies). The discovery of maybe one of the world's most prolific carbonate mound provinces along Europe's margins, right within the present deep water areas of interest for hydrocarbon exploration, urges for investigating the eluding potential of giant biogenic sedimentary structures as hydrocarbon indicators. Considering the close association between mounds and various surface expressions of fluid expulsion, 'mound events' may hold clues towards fluid migration phases and hence prospectivity of basins (Sustainable Marine Ecosystems, Key Action 3.1.2). The apparent association between various mound clusters and past events of slope failures suggests that mounds may also hold a clue towards continental slope stability (Sustainable Marine Ecosystems, Key Action 3.1.2). In addition, the high-resolution investigations proposed will also help to unveil and document the unique deep water ecosystems often associated with such mounds. This will contribute to Europe's efforts to develop its natural resources with due consideration for the preservation of unique deep water habitats (Habitats Directive). Scientific objectives and approach: The GEOMOUND strategy will involve the construction of a high-resolution Spatial Information Grid, straddling two major hydrocarbon basins presently explored: Porcupine Basin and south eastern Rockall Basin, off western Ireland. The grid, based on a systematic inventory of recorded giant mound occurrences, will link 'pilot mound provinces' with deep reference exploration wells and stratigraphic wells. A nominal number of 5-6 cruises will provide detailed geophysical (seismic, multibeam), geochemical and sedimentological data on these critical 'nodes', to be linked by correlation lines. High-resolution data merged with industrial 2D/3D data over common investigation depths in the 'Connemara' oil field area will provide an integrated data set which can highlight the most subtle fluid migration paths. Critical targets will be selected for the collection of long cores. Geochemical expertise from various cultures will team up for stalking clues of fluid migration in both on- and off-mound sediment cores. Observations will be introduced into a numerical modelling package for testing - in space and time - various schemes of fluid migration from the reservoirs to the surficial sedimentary sequences. Expected impacts: GEOMOUND dovetails well with the present industrial momentum along Europe's margins. The fluid migration model which should result from this study will be a timely product, possibly shedding a new light on the dynamics of fluid migration in Europe's offshore basins, which has a bearing on both hydrocarbon prospectivity and slope stability. Prime Contractor: Ghent University, Renard Centre for Marine Geology Vakgroep Geologie-Bodenkunde; Gent.
Das Projekt "In situ monitoring of oxygen depletion in hypoxic ecosystems of coastal and open seas, and land-locked water bodies (HYPOX)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie durchgeführt. Objective: Hypoxic (low oxygen) conditions in aquatic ecosystems increase in number, duration and extent due to global warming and eutrophication. Global warming will lead to degassing of oxygen, increased stratification, reduced deep-water circulation and changes in wind patterns affecting transport and mixing. Projected increases in hypoxia (e.g. doubling of dead zones) are accompanied by enhanced emission of greenhouse gases, losses in biodiversity, ecosystem functions and services such as fisheries, aquaculture and tourism. A better understanding of global changes in oxygen depletion requires a global observation system continuously monitoring oxygen at high resolution, including assessment of the role of the seafloor in controlling the sensitivity of aquatic systems to and recovery from hypoxia. Here we propose to monitor oxygen depletion and associated processes in aquatic systems that differ in oxygen status or sensitivity towards change: open ocean, oxic with high sensitivity to global warming (Arctic), semi-enclosed with permanent anoxia (Black Sea, Baltic Sea) and seasonally or locally anoxic land-locked systems (fjords, lagoons, lakes) subject to eutrophication. We will improve the capacity to monitor oxygen depletion globally, by implementing reliable long-term sensors to different platforms for in situ monitoring; and locally by training and implementing competence around the Black Sea. Our work will contribute to GEOSS tasks in the water, climate, ecosystem and biodiversity work plans, and comply to GEOSS standards by sharing of observations and products with common standards and adaptation to user needs using a state of the art world data centre. We will connect this project to the GOOS Regional Alliances and the SCOR working group and disseminate our knowledge to local, regional and global organisations concerned with water and ecosystem health and management.
Das Projekt "Teilprojekt: Variabilität der Kryosphäre und des ostasiatischen Monsuns während des jüngsten Miozäns (vor 7-5 Millionen Jahren)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Institut für Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Marine Mikropaläontologie durchgeführt. Im Verlauf des Neogen durchlief die Erde einen allmählichen Übergang von Treibhaus- zu Eishaus-Klimabedingungen, der in der Ausbildung ausgedehnter Eisschilde auf der Nordhalbkugel während des Pleistozän gipfelte. Das noch relativ warme Klima des späte Miozän entspricht dabei einem Klimazustand wie er in der näheren Zukunft wieder erreicht werden könnte und bietet damit die Möglichkeit entsprechende Klimabedingungen besser zu verstehen. Wir wollen in dem vorgeschlagenen Projekt eine astronomisch kalibrierte benthische Isotopenstratigraphie des Zeitraums vor 7 bis 5 Millionen Jahren (spätes Miozän) entwickeln, die auf einem kontinuierlichen karbonatreichen Sedimentarchiv aus korrelierten Bohrkernen des ODP Site 1146 im südchinesischen Meer beruht. Stabile Isotope an planktonischen Foraminiferen sollen in denselben Proben in entsprechend hoher Auflösung analysiert werden, um direkt vergleichbare Tiefwasser- und Oberflächenwassersignale zu erhalten und daraus unter anderem mögliche Auswirkungen der messinischen 'Salinitätskrise' (vor 5.96 - 5.33 Milionen Jahren) auf das südostasiatische Monsunklima zu beurteilen. Die Isotopendaten können darüber hinaus wichtige Hinweise auf Tempo und Größenordnung obermiozäner Klimaschwankungen sowie die Rolle der unterschiedlichen Antriebsmechanismen für Klimaänderungen während einer wärmeren Phase der Erdgeschichte geben. Die neuen Daten sollen mit bereits veröffentlichten Isotopendaten desselben ODP Site 1146 integriert werden und damit eine methodisch konsistente Referenz der marinen Isotopen-Chronologie der letzten 16 Millionen Jahre bilden. Die Analyse dieses einmaligen kontinuierlichen und koherenten Klimaarchivs in einem einzigen Sedimentkern soll einen Beitrag zum Verständnis der langfristigen Entwicklung der Eisschilde auf der Nord- und Südhalbkugel, des subtropischen Monsunklimas, der Reorganisation der globalen Tiefenzirkulation und damit zum Verständnis des globalen Ozean-Klima Systems leisten.
Das Projekt "Vorhaben: Die Rolle der Auftriebsfilamente für die Wechselwirkungen des östlichen Randstroms und des Benguela Auftriebsgebietes mit dem offenen Ozean des Südatlantiks (SP3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Meereskunde (IfM) durchgeführt. Vorhabenziel: Kaltes Auftriebswasser breitet sich nicht nur entlang der Küste aus, sondern wird auch durch kleinräumige und kurzlebige Filamente in den inneren Ozean transportiert. Im Vorhaben soll die Rolle dieser Auftriebsfilamente für die Wechselwirkungen des östlichen Randstroms vor Namibia mit dem offenen Ozean des Südatlantiks untersucht werden. Die verantwortlichen Prozesse für die Bildung der Filamente, ihre Struktur und Dynamik, ihre Lebensdauer und ihre Zerfallsmechanismen sind Inhalt der Studie. Darüber soll der Einfluss der Filamente auf den Transport von Wärme zwischen der Schelfregion und dem Subtropenwirbel des Südatlantiks quantifiziert werden. Arbeitsplanung: Während einer Schiffsreise im August 2013 werden die Filamente vor Lüderitz (Namibia) mit Hilfe schiffsgebundener und autonomer Messgeräte detailliert beprobt. Des Weiteren wird etwa 200 km von der Küste entfernt über einen Zeitraum von etwa 6 Monaten eine Tiefwasserverankerung ausgelegt. Hier beeinflussen keine Randwellen die Messdaten und die Gefahr von Verlust der Geräte durch Fischerei ist gering, so dass die durch Filamente verursachten Schwankungen von Strömung, Temperatur und Salzgehalt gut vermessen werden können. Die im Projekt erhobenen Daten werden durch die Auswertung von aktuellen und historischen Messdaten und Satellitenprodukten ergänzt.
Das Projekt "Vorhaben: Entwicklung planarer optischen Sensoren für die bildaufgelöste Bestimmung von pO2, pCO2, pH und Temperatur zur Anwendung in marinen Umgebungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Regensburg, Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung, Optimierung und dem Test planarer Optoden und der zugehörigen Messsysteme zur Bestimmung der zweidimensionalen Verteilung von Sauerstoff, Kohlendioxid und des pH-Wertes an Grenzflächen im marinen Milieu. Es werden zwei Module entwickelt: Eine tragbare Version für Anwendungen im Flachwasser und eine Tiefwasserversion, die autonom arbeitet. Besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, dass die Module an Remotely Operated Vehicles (ROV), autonome benthische Tauchapparate oder an Unterwasserstationen angekoppelt werden können.
Das Projekt "Hydraulische Untersuchungen für den Einsatz eines neuen Deckwerksystems mit hoher Dichte für den Küstenschutz, See- und Hafenbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen durchgeführt. Frei stehende Bauwerke, z.B. Wellenbrecher, Seebuhnen und Leitwerke, die in die offene See oder das offene Fahrwasser hineingebaut werden, um Strömungen zu bündeln oder zu leiten und die wegen ihrer Lage im Tiefwasser teilweise sehr hohen Strömungs- und auch Wellenbelastungen ausgesetzt sind, sind stark schadensanfällig und erfordern ständig Nachbesserungen bis hin zu Überlegungen zur Verbesserung der Stabilität unter Wellenbelastungen. Entscheidend für die Stabilität eines Deckwerks ist sein Stabilitätsbeiwert, der sog. KD-Wert, in dem die wellenauflösende, lufteintragende und damit druckreduzierende Wirkung eingeht. Die Stabilität wird zudem maßgebend von der Lagerungsdichte und der Fähigkeit der Steine, sich gegenseitig durch Verklammerung in ihrer Position zu halten, bestimmt. In diesem Punkt liegt der Ansatz für die Entwicklung eines neuen und wirksameren Deckwerkselementes aus Eisensilikatgestein. So können schon einfache Schüttsteine aus Eisensilikat (ã s = 3,7 kg/dm3) gegenüber Steinen aus Quarzit (ã s = 2,7 kg/dm3) der doppelten Wellenhöhe widerstehen. Bei einer entsprechenden Form mit sehr viel höheren KD-Werten ließen sich aufgrund des erhöhten spezifischen Gewichtes von Eisensilikatgestein Wellenhöhen auffangen, die ein Vielfaches gegenüber den heute eingesetzten Formsteinen erreichen. Durchführung: Da eine der Hauptschwierigkeiten bei Eisensilikatgestein die Festigkeit großer Elemente ist, muss als Erstes geklärt werden, wie Steinformen bis zu 50 / 60 t Eigengewicht erreicht werden können. Ein Vorschlag sah vor, kleinere Elemente durch den Einbau von Zugspannung aufnehmendem Gewebe zu stabilisieren, z.B. aus Kohlefaser (Aramit, Twaron), und als Bündel aus mehreren Einzelsteinen einzubauen. Da die große Schwierigkeit beim Einbau auf Wellenschutzbauwerke in der Handhabung großer Gewichte vom Schiff aus besteht (es handelt sich in aller Regel um Bauwerke in Wassertiefen von 20 m und mehr), erscheint hier die Lösung mit der Bündelung mehrerer der Belastung entsprechenden kleineren Elemente zu einem gekoppelten Großelement ein erfolgreicher Weg zum Einsatz von PEUTE-Eisensilikatgestein zu sein. Ziel der Untersuchungen war es daher, im hydraulischen Versuch, die Wirksamkeit solcher neuartigen Deckwerksysteme mit Eisensilikatsteinen im Verbund aufzuzeigen. Um den Nachweis der Wirksamkeit auch unter Naturbedingungen zu erbringen, ist nach den hydraulischen Untersuchungen im Modell, ein Einsatz auf einer Seebuhne oder einem Leitwerk vor der deutschen Küste vorgesehen, z.B. vor Helgoland oder Borkum. Erste Ergebnisse der hydraulischen Untersuchungen im Wellenkanal Schneiderberg des FRANZIUS-Instituts zeigen eine deutlich höhere Stabilität des neuen Verbundsystems gegenüber herkömmlichen losen Schüttungsdeckwerken.
Das Projekt "Vorhaben: Kooperative Missionssteuerung und Überwachung eines Teams aus maritimen Fahrzeugen und Stationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR) - Intelligente Prozessautomation und Robotik (IPR) durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, Werkzeuge für die Team- und Schwarmsteuerung von Unterwasser (UW-)Robotern am Beispiel des UW-Monitorings zu entwickeln. Hierfür werden zum einen diverse Steuerungsalgorithmen für einzelne Roboter entwickelt, die den Roboter z.B. entlang einer vorgegebenen Bahn steuern oder an der Bodenstation andocken. Zum anderen werden Algorithmen erforscht, die ein Team oder einen Schwarm von Robotern steuern. Diese Algorithmen ermöglichen es dem Team, ein Gebiet möglichst effizient abzusuchen sowie das gegenseitige Überwachen der Roboter, um z. B. den Verlust eines Fahrzeugs zu vermeiden und auch auf unvorhergesehene Ereignisse zu reagieren. Die Algorithmen müssen flexibel, robust und skalierbar gestaltet sein. Um sie entwerfen und evaluieren zu können, wird zusätzlich eine Simulation entwickelt. Des weiteren wird eine Missionsplanung entwickelt, die es erlaubt, die Steuerungsalgorithmen effizient in einer Mission einzusetzen, die zusätzlich Informationen über Dauer und Verlauf einer Mission liefert. Das Vorhaben ist in drei wesentliche Abschnitte gegliedert: In der Entwurfsphase werden mit den anderen Partnern das Gesamtsystem und die jeweiligen Schnittstellen geplant. Basierend auf den Ergebnissen werden die Software und die Algorithmen entwickelt. Diese werden dann im Testbecken und auf See getestet. Während der gesamten Zeit wird die Kompatibilität aller Teilkomponenten sichergestellt.
Das Projekt "Die Polychaetengemeinschaften der antarktischen Tiefsee: die Tiefseebecken des Weddellmeeres und der Scotiasee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Biozentrum Grindel und Zoologisches Museum durchgeführt. Das Interesse der Meeresforschung in der Antarktis hat sich bisher im wesentlichen auf den Schelf konzentriert, der seit etwa 25 Millionen Jahren durch eine ringförmige Wasserströmung von den übrigen Weltmeeren isoliert ist. Hier wird die Zusammensetzung der Fauna des Meeresbodens von sich abwechselnden Perioden des Vordringens bzw. Zurückweichens des kontinentalen Eisschildes beeinflußt. Unvergleichlich viel weniger ist dagegen bekannt, wie die Besiedlung des Meeresbodens der antarktischen Tiefsee beschaffen ist, die mit den anderen Ozeanen in offener Verbindung steht. Im Rahmen des Forschungsprojektes ANDEEP sollen die Weddell- und Scotiasee mit verschiedenen Geräten beprobt werden, um (1) die Zusammensetzung der Fauna zu erforschen, (2) Schlüsse auf die Besiedlungsgeschichte der Antarktis zu ziehen, und (3) einige Aspekte der Biologie zu untersuchen, wie zum Beispiel der speziell angepaßten Fortpflanzung. Ziel des hier beantragten Vorhabens ist es, eine sehr große Gruppe der Meeresbodenfauna, nämlich die Polychaeten (Borstenwürmer), taxonomisch aufzuarbeiten, ihre Gemeinschaften zu analysieren und ihre Biodiversität mit der von Polychaeten aus anderen Tiefseegebieten innerhalb und außerhalb der Antarktis zu vergleichen. Es liegen Vergleichsdaten vom Abhang der Weddellsee vor (eigene Untersuchungen) sowie eigene und Literaturdaten aus verschiedenen Regionen des Atlantik und Pazifik.
Das Projekt "Untersuchung der Korallenoekosysteme des Atlantiks - ACES" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut und Museum für Geologie und Paläontologie durchgeführt. Objective: Atlantic Coral Ecosystem Study (ACES). Problems to be solved: The presence of coral reef ecosystems in European waters is as yet unknown to many of the stakeholders. Europe's coral reefs mostly lie within the Exclusive Economic Zone and are, therefore subject to potential threats from increasing commercial activities in Europe's deeper waters. For the first time, these ecosystems now face the prospect of serious anthropogenic impact. It is likely that the most serious impacts will result from deep-sea trawling which is already operational to depths of at least 2,000 m on the European Margin - spanning the full bathymetric range of deep-water coral (DWC) ecosystems. The second key potential threat is related to the expanding hydrocarbon exploration and production industry which, like deep-water trawling, is already active to depths of at least 2,000 m around Europe and elsewhere worldwide. This potential conflict between industry and environment has already caused concern; witness the recent controversial debates between conservationists and industrialists concerning the potentially irreversible damage to reefs. This debate remains unresolved and could present a barrier to future economic development in this sector until sufficient independant research is carried out to: 1) ascertain the potential sensitivities and vulnerability of the coral ecosystem, 2) identify the most significant conservation issues involved, and 3) meet the needs of environmental managers and regulatory authorities by recommending the measures necessary to permit sustainable resource development alongside effective conservation in the vicinity of these enigmatic cold reef communities. Therefore, the results obtained through the ACES project will have a strong strategic importance in the future sustainable use of biological offshore resources. Scientific objectives and approach: To cover the variation in environmental factors and interactions at ocean boundaries which enable the development of DWC ecosystems in the Northeast Atlantic, the ACES community will focus on five selected key flagship areas along this latitudinal gradient - Galicia Bank, Porcupine Slope, Rockall Trough, Skagerrak, Norwegian Shelf. Our aim is a margin-wide environmental baseline assessment of the status of Europe's deep-water coral margin to provide recommendations for essential monitoring and methodology requirements for future sustainable development. To meet that challenge, ACES will focus on three main scientific objectives which will provide the scientific data necessary to carry out our final objective which is to provide impartial practical recommendations for enlightened management of this spectacular deep-water ecosystem.
Das Projekt "Verfahren zur Prognose der Sauerwasserbildung im Bergbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Bergbau, Abteilung für Tagebau und Auslandsbergbau durchgeführt. Vergleichende Anwendung von statischen und kinetischen Verfahren zur Prognose der Sauerwasserbildung insbesondere bei Erzlagerstaetten. Experimentelle Untersuchungen an Erzen und Aufbereitungsabgaengen von verschiedenen Lagerstaetten. Analysen der gebildeten Sauerwaesser. Entwicklung neuer Verfahren bzw Weiterentwicklung bekannter Verfahren. Vergleich mit der Sauerwasserbildung in situ. Erarbeitung von Empfehlungen hinsichtlich der Eignung und Anwendung der Verfahren.
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| Bund | 30 |
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| Förderprogramm | 30 |
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| Lebewesen & Lebensräume | 23 |
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