Im Kalksteinbruch „Schneelsberg“ der Firma Schaefer Kalk zwischen Runkel-Steeden, Runkel-Hofen und Beselich-Niedertiefenbach (Landkreis Limburg-Weilburg, Hessen) sind säulenförmige Gebilde von außergewöhnlicher Schönheit zu finden. Wie sind sie entstanden? Der Steinbruch liegt in der Lahnmulde, im Osten des Rheinischen Schiefergebirges zwischen Taunus im Süden und Dill-Eder-Mulde im Norden. Die Gesteine sind im Erdaltertum zwischen 408 und 322 Millionen Jahren vor heute, in der Devon- und Unterkarbon-Zeit entstanden. Damals war das heutige Rheinische Schiefergebirge Teil eines wenige hundert Meter tiefen, tropischen Meeresbeckens, das den Südrand einer Landmasse (Laurasia oder Old- Red-Kontinent) überflutete. Der Abtragungsschutt des Kontinents wurde von Flüssen in das Flachmeer gespült und als Sand, Schluff und Ton, die heute zu Gesteinen verfestigt sind, abgelagert (Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie 2021). Aufgrund von Dehnungsvorgängen in der Erdkruste entstanden schon während der Devon-Zeit tiefreichende Bruchstrukturen, auf denen durch aufsteigendes Magma untermeerische Vulkanbauten entstanden. Flach unter dem Meeresspiegel liegend konnten sich bei tropischem Klima Korallenriffe bilden, die den erloschenen Vulkanbauten aufsaßen. Durch die untermeerische Verwitterung der vulkanischen Gesteine und hydrothermale Vorgänge entstanden, besonders in der Devon-Zeit, Roteisenerzlager (Kirnbauer 1998). Diese Lagerstätten erhielten mit Beginn der Industrialisierung eine wirtschaftliche Bedeutung und wurden seit Mitte des 19. Jahrhunderts, also bereits in nassauischer Zeit, in einer Vielzahl von Eisenerzgruben abgebaut. Aufgrund dessen ist das Motto des Nationalen GEOPARK Westerwald-Lahn-Taunus, in dem sich der Schneelsberg befindet: „Wo Marmor, Stein und Eisen spricht…“ Aufgeschlossen sind im Steinbruch mittel- bis oberdevonische „Massenkalke“, ehemalige Riffkalke von Saumriffen im Umfeld der vulkanischen Inseln. Hauptriffbildner waren Stromatoporen, eine mit Schwämmen verwandte Tiergruppe, untergeordnet kamen auch Korallen, Kopffüßler, Seelilien, Meeresschnecken sowie Brachiopoden und Ostrakoden vor (Dersch-Hansmann et al. 1999, Königshof & Keller 1999, Flick 2010, Henrich et al. 2017). Ihre Hartteile, Schalen und Skelette sanken ab und lagerten sich als Kalkschlamm auf dem Meeresboden ab. Das globale Riffwachstum endete relativ abrupt vor circa 372 Millionen Jahren im Oberdevon mit dem sogenannten Kellwasser-Ereignis (benannt nach Kalkstein- und Schwarzschieferschichten des Kellwassertals im Harz), welches zu den größten Aussterbeereignissen der Erdgeschichte gehört. Betroffen waren vor allem Tierarten flacher tropischer Meere wie Fische, Korallen, Trilobiten sowie etliche riffbildende Organismen. Dieses Massensterben führt man auf einen drastischen Anstieg der atmosphärischen Kohlenstoffdioxid-Konzentration (vermutlich mit Beteiligung eines Megavulkanismus (Viluy Trapp, Sibirien)) zurück, verbunden mit der Ausbildung einer Vergletscherung auf dem damaligen Südkontinent. Der globale Meeresspiegel senkte sich ab, die Tiefenzirkulation im Meerwasser ging stark zurück und es entstand zunehmend ein sauerstoffarmes Milieu. Ab dem Oberkarbon (zwischen 322 und 290 Mio. Jahren) veränderte sich die paläogeographische Situation in Mitteleuropa. Mit der Kollision einer Mikro-Kontinentalplatte und dem Nord-Kontinent Laurasia wurde das alte Meeresbecken immer mehr zusammengeschoben, die Sedimente aufgefaltet, z.T. zerrissen und über die Meeresoberfläche hinausgehoben. Diese gebirgsbildenden Prozesse führten zur Entstehung des „Variskischen Gebirges“, zu dem das Rheinische Schiefergebirge gehört. In der Folgezeit wurde das Gebirge wieder weitgehend abgetragen und teilweise von jüngeren Gesteinsschichten überlagert. Während des späten Erdmittelalters und der frühen Erdneuzeit unterlag die Landoberfläche in diesem Raum einer tiefgreifenden Verwitterung („Mesozoisch-Tertiäre Verwitterung“, vgl. Felix-Henningsen 1990) unter tropisch feuchten Bedingungen (im Mittel 38°C in den Sommermonaten und 20°C in den Wintermonaten). In einem solchen Klima dominiert die chemische Verwitterung, physikalische Verwitterungsprozesse haben nur untergeordnete Bedeutung. Fast alle heute noch erhaltenen und nicht wieder erodierten postkarbonischen Verwitterungsrelikte stammen aus der Tertiärzeit (Anderle et al. 2003). Auf die mittel- und oberdevonischen Massenkalkzüge haben sich die tertiären Verwitterungsprozesse in besonderer Weise ausgewirkt (Brückner et al. 2006). Es kam zu einer intensiven Verkarstung mit der Entstehung von Höhlensystemen (wie die Kubacher Kristallhöhle und das Herbstlabyrinth bei Breitscheid) sowie den typischen Oberflächenformen wie Schlotten, Dolinen (trichterförmige Senken) bzw. „Cockpits“ (steile, sternförmige Vertiefungen mit konvex vorgewölbten Segmenten und erweiterten Böden) und Karstkegeln. Durch komplexe, mehrphasige Anreicherungsprozesse, an dem hydrothermale Vorgänge, chemische Lösung und jüngere Umbildungen beteiligt waren (Kirnbauer 1998) entstanden auf der stark reliefierten Paläokarstoberfläche Konkretionen von Eisen-Mangan-Erzen (traubige Manganomelane bzw. Schwarzer Glaskopf vom Mineralisationstyp „Lindener Mark“ (Flick et al. 1998)), deren Reste noch heute im Steinbruch zu finden sind. Die z.T. sehr tief reichenden Karstschlotten wurden im Tertiär und Pleistozän mit Tonen, Sanden, Kiesen verfüllt (Velten & Wienand 1989) Das älteste derartige datierbare Tertiärvorkommen im Rheinischen Schiefergebirge ist eine paläozäne Schlottenfüllung im „Massenkalk“ von Hahnstätten (Anderle et al. 2003). Im Steinbruch Schneelsberg treten als Karstschlotten- und Höhlenfüllungen Sande und Kiese der mittel- bis oberoligozänen Arenberg-Formation („Vallendarer Schotter“) auf (Müller 1973). Bei Baggerarbeiten im Zuge von einer Steinbrucherweiterung wurden vor vielen Jahren die erdpyramidenähnlichen Gebilde freigelegt, die als Sockel die tertiäre Schlottenfüllung aus Sanden und Kiesen der Arenberg-Formation und als „Dach“ den mitteldevonischen Kalkstein aufweisen. Ein außergewöhnlicher Geotop erster Güte – mitten im Nationalen GEOPARK Westerwald-Lahn-Taunus! Da der Steinbruch nur im Rahmen von Sonderführungen zu betreten ist, können Interessierte nun den Geotop virtuell besuchen und genießen: Karsterscheinungen im Steinbruch „Schneelsberg“ bei Steeden an der Lahn (Hessen) Der Kalkstein der Massenkalk-Formation wurde in vielen Steinbrüchen in der Umgebung seit dem 16. Jahrhundert bis in die 1970er Jahre aufgrund seiner hervorragenden Polierfähigkeit unter dem Handelsnamen „Lahnmarmor“ und „Nassauer Marmor“ abgebaut und ist als charakteristischer Naturwerkstein von überregionaler Bedeutung. Er tritt in den unterschiedlichen Vorkommen in mannigfachen Farbvarianten (rot, grau, schwarz) auf, die verschiedene Ablagerungsbereiche (z.B. Vorriff, Riffkern, Rückriff) repräsentieren. Neben seiner lokalen Verwendung wie z.B. für die „Mamorbrücke“ in Villmar, wurde er auch regional und überregional in Kirchen, Schlössern und Museen verbaut (z.B. im Dom zu Limburg, Mainz, Würzburg und Berlin und im Wiesbadener und Weilburger Schloss). Er fand aber auch seinen Weg ins Ausland wie z.B. nach Amsterdam, Paris, Prag, Wien und Zürich, nach Moskau (Metro), St. Petersburg (Eremitage), Istanbul, Tagore (Palast des Maharadschas) und Übersee nach New York (Empire-State-Building) und Havanna (Kött 2021). Der Abbau dieser Naturwerksteine zur Verwendung für Steinmetzarbeiten oder als Platten in der Denkmalpflege ist heutzutage nicht mehr wirtschaftlich. Aufgrund des sehr hohen Gehaltes an CaCO 3 (97–98 %) eignen sich die devonischen Kalksteine sehr gut für die Herstellung von diversen Kalk- und Zementprodukten, aber auch für eine Vielzahl weiterer Einsatzzwecke in der Stahl- und chemischen Industrie, Trinkwasseraufbereitung, Rauchgasentschwefelung sowie für hygienische und pharmazeutische Erzeugnisse (Grubert & Loos 2022). Anderle, H.-J., M. Hottenrott, Y. Kiesel & T. Kirnbauer (2003): Das Paläozän von Hahnstätten im Taunus (Bl. 5614 Limburg a.d. Lahn): Untersuchungen zu Tektonik, Paläokarst, postvariskischer Mineralisation und Palynologie. – Cour.-Forsch.-Inst., Senckenberg 241: 183- 207. Brückner, H.; Hottenrott, M.; Kelterbaum, D.; Müller, K.-H.; Rittweger, H.; Zander, A. & Zankl, H. (2006): Karst und Paläoböden im Limburger Becken. – Exkursion G 5 der 25. Jahrestagung des Arbeitskreises Paläopedologie vom 25.-27.05.2006 in Limburg/Lahn. Dersch-Hansmann, M., Ehrenberg, K.-H., Heggemann, H., Hottenrott, M., Kaufmann, E., Keller, T., Königshof, P., Kött, A., Nesbor, H.-D., Theuerjahr, A.-K. & Vorderbrügge, T. (1999): Geotope in Hessen. – In: Hoppe, A. & Steiniger, F. F. (Hrsg.): Exkursionen zu Geotopen in Hessen und Rheinland-Pfalz sowie zu naturwissenschaftlichen Beobachtungspunkten Johann Wolfgang von Goethes in Böhmen. – Schriftenr. Dt. Geol. Ges., 8: 69–126; Hannover. Felix-Hennigsen, P. (1990): Die mesozoisch-tertiäre Verwitterungsdecke (MTV) im Rheinischen Schiefergebirge - Aufbau, Genese und quartäre Überprägung. – Relief, Boden, Paläoklima 6: 1-129; Berlin, Stuttgart (Gebr. Borntraeger). Flick, H. (2010): Lahn-Dill-Gebiet: Riffe, Erz und edler Marmor. – In: Meyenburg, G. (Hrsg.): Streifzüge durch die Erdgeschichte. – Edition Goldschneck im Quelle & Meyer Verlag; Wiebelsheim. Flick, H., T. Kirnbauer & K.-W. Wenndorf (1998): Lahnmulde III: Südwestliche Lahnmulde. – In: Kirnbauer, T. (Hrsg.): Geologie und hydrothermale Mineralisationen im rechtsrheinischen Schiefergebirge. Tagungsband zur VFMG-Sommertagung in Herborn (Lahn-Dill-Kreis). – Jb. Nass. Ver. Naturkd., So.-Bd. 1: 284-288. Grubert, A. & Loos, ST. (2022): Exkursion C – Kalksteinbruch Hahnstätten (Schaefer Kalk GmbH & Co. Kg). – In: Landesamt für Geologie und Bergbau Rheinland-Pfalz Klimawandel und Digitalisierung – Herausforderungen für die Rohstoffsicherung. Tagungsband zum 11. Rohstofftag Rheinland-Pfalz am 06.07.2022 in Montabaur. –38 S.; Mainz. Henrich, R., Bach, W., Dorsten, I., Georg, F.-W., Henrich, C. & Horch, U. (2017): Riffe, Vulkane, Eisenerz und Karst im Herzen des Geoparks Westerwald-Lahn-Taunus. – Wanderungen in die Erdgeschichte; Verlag Dr. Friedrich Pfeil, München. Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (2021): Geologie von Hessen. – 705 S.; Schweitzerbart. Kirnbauer, T. (1998): Eisenmanganerze des Typs „Lindener Mark“ und Eisenerze des Typs „Hunsrückerze“. - In: Kirnbauer, T. (Hrsg.): Geologie und hydrothermale Mineralisationen im rechtsrheinischen Schiefergebirge. Tagungsband zur VFMG-Sommertagung in Herborn (Lahn-Dill-Kreis). – Jb. Nass. Ver. Naturkd., So.-Bd. 1, 209- 216. Königshof, P., mit einem Beitrag von T. Keller (1999): „Lahn-Marmor“, Riffe im Devon. – IN: Hoppe, A. & F.F. Steininger (HRSG.): Exkursionen zu Geotopen in Hessen und Rheinland-Pfalz sowie zu naturwissenschaftlichen Beobachtungspunkten Johann Wolfgang von Goethes in Böhmen. –Schriftenreihe Dt. Geol. Ges. 8: 223-230. Kött, A. (2021): Die „Nationalen Geotope“ Hessens. – In: Greb, H. & Röhling, H.-G.: GeoTop 2021: Geotourismus - echte Chance oder Hype für eine nachhaltige Regionalentwicklung? 24. Internationale Jahrestagung der Fachsektion Geotope und GeoParks der DGGV im Geopark Vulkanregion Vogelsberg, 7.-10.10.2021. – Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften, Heft 95: 244 S. Müller, K.-H. (1973): Zur Morphologie des zentralen Hintertaunus und des Limburger Beckens. – Ein Beitrag zur tertiären Formengenese. – Marburger Geographische Schriften 58: 112 S.; Marburg. Velten, C. & P. Wienand (1989): Kräfte der Erde: Kleine Geologie des Weilburger Landes. – In: Heimat- und Bergbaumuseum der Stadt Weilburg (Hrsg.): Libelli: Museum extra, 4. Karsterscheinungen im Steinbruch „Schneelsberg“ bei Steeden an der Lahn (Hessen) weitere Geotope, die als 3D-Modell verfügbar sind: Felsenmeer bei Lautertal (Odenwald) Korbacher Spalte Lahnmarmor im Unica-Steinbruch in Villmar
Weitere geologisch interessante Orte sind: Berühmt wurde die Grube Messel aufgrund ihrer phantastisch erhaltenen Fossilfunde, insbesondere der Säugetiere (wie zum Beispiel der Urpferdchen), die nach Aussterben der Dinosaurier in die damit entstandene biologische Lücke erblüht sind. Mehr Die Steinwand (645,9 m ü. NN) ist die höchste Wand der Rhön, ja sogar Hessens und eine der beeindruckendsten Klippen der Hessischen Rhön. Mehr Eines der schönsten Geotope der Rhön ist die Blockhalde an der Nordflanke des 832 m hohen Schafsteins, rd. 2,5 km östlich der Wasserkuppe und nur etwa 6 km NNE von Gersfeld in der Hohen Rhön gelegen. Mehr Das Herbstlabyrinth gehört zusammen mit der Adventhöhle zu den größten Höhlen Deutschlands, es ist das größte zusammenhängende Höhlensystem Hessens. Mehr Das Besucherbergwerk Grube "Fortuna" liegt nördlich der Lahn zwischen den Mittelgebirgsausläufern von Taunus und Westerwald. Mehr Ein schönes Relikt des subtropischen bis tropischen Klimas im Alttertiär wurde im Steinbruch Schneelsberg der Fa. Schäfer-Kalk zwischen Runkel-Steeden und -Hofen (Lk. Limburg-Weilburg) durch Baggerarbeiten im Zuge der Steinbrucherweiterung freigelegt. Mehr Der Teufelstein (729 m) bei Poppenhausen (Wasserkuppe) ist eine der schönsten Klippen der Hessischen Rhön. Mehr Der Große Wolkenbruch ist mit seinem maximalen oberen Durchmesser von rund 150 Metern und einem Umfang von ca. 470 Metern eine imposante Erscheinung, die entfernt an einen Vulkankrater einschließlich Kratersee erinnert. Mehr Die Korbacher Spalte ist neben der Grube Messel das bedeutendste paläontologische Bodendenkmal in Hessen und wurde 1992 in das Denkmalbuch aufgenommen. Mehr In der aktiven Tongrube Maria in Ruppach-Goldhausen wurde eine Forschungsgrabung durchgeführt. Die mehrere Meter mächtige Abfolge mit vulkanischen Lockerprodukten enthält eine Vielzahl von Fossilien. Mehr Im ehemaligen Steinbruch an der Ost-Flanke der Böllsteiner Gneiskuppel (Odenwälder Kristallin, Teil der Mitteldeutschen Kristallin) wurden granitische und granodioritische Gneise abgebaut. Mehr Das Felsenmeer auf dem Felsberg 1 km nördlich von Lautertal-Reichenbach ist eines der ausdrucksvollsten Geotope des UNESCO Geoparks Bergstraße-Odenwald. Mehr Die angeschliffene und polierte Steinbruchwand des Unica-Bruchs in Villmar bei Weilburg bietet einen einzigartigen Einblick in ein mitteldevonisches Stromatoporen-Riff. Mehr Der Hohe Dörnberg ist mit 578 m eine der bedeutendsten Erhebungen des Habichtswalds. Das Landschaftsbild wird von markanten Kuppen und Klippen wie z.B. die Einzelgeotope Helfensteine, Hohlenstein und Wichtelkirche geprägt. Mehr Das tafelbergartige Plateau des Hohen Meissner stellt mit einer Höhe von 753 m ü. NN (Kasseler Kuppe) eine der markanten Höhenzüge im Nordosthessischen Bergland dar. Mehr Die Kubacher Kristallhöhle südlich von Weilburg an der Lahn ist mit etwa 170 m Länge und einer Höhe von bis zu 30 m die höchste Schauhöhle Deutschlands. Mehr Als Nationaler Geotop Mittelrhein wird der 130 Kilometer lange Flussabschnitt zwischen der Mündung der Nahe bei Bingen und derjenigen der Sieg gegenüber von Bonn bezeichnet. Lediglich der rechtsrheinische Abschnitt von Rüdesheim/Bingen bis nördlich von Lorch (ca. 14 km) gehört zu Hessen. Mehr
Das Projekt "Von El Nino zu Super - El Nino: Wie wird das Wetter beeinflusst?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 1: Ozeanzirkulation und Klimadynamik, Forschungseinheit Maritime Meteorologie durchgeführt. El Niño ist die warme Phase der El Niño/Southern Oscillation (ENSO), und beschreibt die dominante Variabilität der Tropen auf Zeitskalen von Monaten bis Jahren. Obwohl ENSO im tropischen Pazifik geschieht, werden starke regionale und globale Einflüsse auf das Klima, auf die Ökosysteme der Meere und auf dem Land, und damit auch auf die Wirtschaft einzelner Länder beobachtet. Klimamodelle sagen vorher, dass El Niño sich unter dem Einfluss der globalen Erwärmung verstärken könnte, und dass sich sogenannte Super El Niños entwickeln könnten, d.h. El Niño Ereignisse, welche stärker und langlebiger sind als die stärksten im 20. und 21. Jahrhundert beobachteten Ereignisse. Es ist allerdings noch unklar, ob sich zum Beispiel die sogenannten Teleconnections, also Fernwirkungen von El Niño, linear mit der Stärke des Ereignisses im tropischen Pazifik entwickeln werden. Es ist zudem noch unzureichend erforscht, ob sich die Teleconnections selbst verändern werden. Es gibt aber Hinweise, dass sich die Teleconnections von El Niño nichtlinear verhalten, und dass daher ein Super El Niño völlig andere globale Auswirkungen haben könnte als ein historischer El Niño. Durch die Vorhersage der Klimamodelle, dass sich solche Super El Niño - Ereignisse in Zukunft häufen könnten, ist ein besseres Verständnis möglicher Nichtlinearitäten von Teleconnections nötig. Dieses Forschungsvorhagen untersucht die Nichtlinearität in der Stärke und im Charakter von El Niño Teleconnections für eine Erde in einem wärmeren Klima. Im Speziellen wird die Fernwirkung von El Niño auf die Troposphäre und Stratospähre der mittleren Breiten in der Nord- und Südhalbkugel untersucht.
Das Projekt "Aktuelle und zukünftige Herausforderung in der Erforschung von Hangrutschungen sowie der Katastrophenvorsorge in Kolumbien und Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Ingenieurgeologie durchgeführt. Kolumbien bietet mit seinem bergigen Gelände, einem tropischen Klima mit hoher Variabilität, einem aktiven tektonischen Regime und einer komplexen Geologie ideale Bedingungen für die Entstehung von Massenbewegungen. Von 1900 bis 2018 wurden hier über 30000 Massenbewegungen registriert, die über 34000 Menschenleben kosteten. Durch steigende Urbanisierung und den Klimawandel werden die Risikobedingungen weiter erhöht. Auch in Deutschland spielen Massenbewegungen eine Rolle für die zivile Sicherheit, welche aufgrund der steigenden Häufigkeit und Intensität von extremen klimatischen Ereignissen in Verbindung mit der globalen Erwärmung an Signifikanz gewinnen dürfte. Die Anpassung an die Effekte des Klimawandels ist eine globale Herausforderung, die nur durch transnationale Zusammenarbeit verschiedener Akteur*innen im Bereich der Katastrophenvorsorge gelingen kann. Auf wissenschaftlicher Ebene wollen wir uns damit beschäftigen, durch klimatische oder seismische Extremereignisse ausgelöste Paleo Hangrutschungen in den kolumbianischen Anden besser zu verstehen, um sie in einen paleoklimatischen, bzw. -seismologischen Kontext stellen zu können. Wir knüpfen damit an Forschung an, die wir mit unseren kolumbianischen Partnern schon im Rahmen von zwei DAAD geförderten Projekten begonnen haben. Damit wir Erkenntnisse gewinnen können, die auch in der Katastrophenvorsorge verwertbar sind, wollen wir gleichzeitig in Austausch mit weiteren Expert*innen aus Forschung, Praxis und von Behörden in beiden Partnerländern treten. Hierzu planen wir gemeinsame Geländestudien und Expert*innenworkshops in Deutschland und Kolumbien. Ein Langzeitziel des Vorhabens ist die gemeinsame Konzipierung eines Antrags für nachfolgende Forschungsförderung. Zudem wollen wir durch die Einbindung möglichst vieler Studierender und Nachwuchswissenschaftler*innen in das Projekt, sowie die Konzipierung einer Deutsch-Kolumbianischen Summer School zu Massenbewegungen, der Nachwuchsförderung Rechnung tragen.
Das Projekt "NUR: Build4People" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Geographie durchgeführt. 1. Projektphase (01.08.2019-31.03.2021): Das Build4People-Projekt fördert nachhaltige Gebäude und nachhaltige Stadtentwicklung aus einer menschenzentrierten Perspektive. Aktuell sind die im Zuge von Kambodschas Bauboom neu errichteten Gebäude trotz hoher Strompreise weder energieeffizient noch dem tropischen Klima angepasst. Statt einer Bedarfsorientierung steht das Ziel der kurzfristigen Profitmaximierung im Vordergrund. Entscheider nehmen Nachhaltigkeitsthemen nicht ausreichend wahr. Das Build4People-Projekt betrachtet nachhaltige, bewohnerzentrierte Stadtplanung als eine Querschnittsaufgabe, welche sich nicht zwangsläufig entwickelt und welche auch nicht ausschließlich nur durch gesetzliche Verordnungen top-down umsetzbar ist. Unser innovativ zusammengesetztes Team arbeitet transdisziplinär und entwickelt auf Basis von nachgewiesener Fach- und Regionalexpertise gemeinsam mit lokalen Partnern innovative Konzepte, die direkt auf urbane Nachhaltigkeit abzielen. Die verbindende wissenschaftlich-konzeptionelle, analytische sowie übergeordnete normative Klammer ist dabei immer die städtische Lebensqualität. Vor Ort wird mit den wichtigsten Hochschulen zusammen geforscht. Zur Implementierung wird mit der Stadtverwaltung, dem Allgemeinen Referat für Wohnen am zuständigen Ministerium und mit einer Bildungseinrichtung für ein Demonstrationsprojekt (Grüne Schule) kooperiert. Die Verbreitung unserer Ansätze erfolgt über lokal etablierte Multiplikatoren wie etwa der Europäischen Handelskammer oder über eine lokale Baumesse. 2. Projektphase (01.04.2021-31.03.2025: In Kambodscha führt ein dynamisches Wirtschaftswachstum zu einem Urbanisierungs- und Bauboom mit Phnom Penh als Epizentrum. Die neuen Gebäude und Stadtteile werden jedoch häufig nicht nachhaltig errichtet und haben zudem direkte und indirekte Umweltauswirkungen, die sich negativ auf die städtische Lebensqualität auswirken. Fragen der Nachhaltigkeit werden von Entscheidungsträgern im Bausektor, den zuständigen Ministerien, der Stadtverwaltung, den Forschungs- und Bildungseinrichtungen und von den Gebäudenutzern nur selten wirksam adressiert. Das Gesamtziel des multidisziplinären Build4People-Projekts besteht folglich darin, eine transformative Veränderung des derzeitigen Stadtentwicklungspfads von Phnom Penh zu unterstützen und zu analysieren, um diesen in Richtung eines Pfades mit einem höheren Grad an Nachhaltigkeit und Lebensqualität zu bewegen. Dabei ist der Bausektor der Ausgangspunkt der Forschung und die Verbesserung der städtischen Lebensqualität das übergeordnete gemeinsame Ziel des transdiziplinären Build4People Projektteams.
Das Projekt "Tropische Bodenkohlenstoffdynamik im Bezug zur Variabilität von Bodengeochemie und Landnutzung entlang erosiver Störungsgradienten (TropSOC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Augsburg, Institut für Geographie durchgeführt. Die Reaktion von Böden auf erosionsbedingte Störungen ist eine der großen Unsicherheiten bei der Vorhersage von zukünftigen Treibhausgasflüssen von Böden zur Atmosphäre in Erdsystemmodellen. Das tropische Afrika ist dabei ein wichtiger globaler Hotspot von Klima- und Landnutzungswandel. Schnell wachsende Bevölkerung, Abholzung der Primärwälder zur Schaffung von Ackerflächen sowie die damit einhergehende Bodendegradation stellen die Region vor große Herausforderungen. Es wird erwartet, dass dort noch in diesem Jahrhundert bedeutende Änderungen sowohl in Bezug auf biogeochemische Kreisläufe in Böden, als auch den Fluss von Kohlenstoff (C) zwischen Boden, Vegetation und der Atmosphäre auftreten werden. Da sich der Großteil unseres Prozessverständnisses des Kohlenstoffzyklus aus den Klimazonen der mittleren Breiten ableitet, ist unklar wie sich die Kohlenstoffdynamik in den Tropen entwickeln wird. Es ist wichtig, diese Wissenslücke zu füllen, da tropische Ökosysteme Dienstleistungen von globaler Bedeutung übernehmen, wie zum Beispiel der Kohlenstoffspeicherung in Pflanzen und Böden, Biomasseproduktion und letztlich Lebensmittelversorgung der Region. Ziel des vorgeschlagenen Projektes TROPSOC ist es daher ein mechanistisches Verständnis der Kohlenstoffsequestrierung und -mineralisierung in Böden des tropischen Afrikas zu entwickeln. Die Studienflächen im östlichen Bereich des Kongo-Einzugsgebietes bieten eine einzigartige Kombination aus geologisch unterschiedlichem Ausgangsmaterial für die Bodenbildung und verschiedenen Ebenen der Störung durch den Menschen, welche unter tropisch-feuchtem Klima stattfindet. TROPSOC wird wesentlich dazu beitragen, die folgenden Fragen zu beantworten: 1. Wie werden sich Kohlenstoffflüsse und -speicherung in tropischen Systemen zwischen Böden, Pflanzen und der Atmosphäre entwickeln und unterscheiden mit Bezug auf die Steuerungsfaktoren: Geologie, Boden, Störungen durch den Menschen und Topographie? 2. Wie beeinflusst die Biogeochemie von tropischen Böden die Schwere der erosiven Störung des tropischen Kohlenstoffzyklus? 3. Wie kann man die Kontrollmechanismen der Bodenkohlenstoffdynamik in einer räumlich expliziten Weise modellieren? TROPSOC wird maßgeblich zum besseren Verständnis der Faktoren beitragen, welche die räumliche Verteilung und zeitliche Dynamik von organischen Kohlenstoff in tropischen Böden steuern. TROPSOC wird Daten und Modelle erzeugen welche die Lücke zwischen lokalem Prozessverständnis und großräumlicher Modellierung des Kohlenstoffzyklus in tropischen Böden schließt. Dies wird letztlich dazu beitragen, die Unsicherheit im Zusammenhang mit terrestrischen Kohlenstoffflüssen und der Reaktion von Böden auf Störungen zu reduzieren, was eines der größten Probleme in aktuellen Erdsystemmodellen und bei der Beurteilung von Ökosystemdienstleistungen darstellt.
Das Projekt "Teilprojekt: Sensitivität des australischen Monsuns auf Veränderungen der Klima-Randbedingungen während der mittelpleistozänen Wende" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Institut für Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Marine Mikropaläontologie durchgeführt. Der australische Monsun stellt aufgrund seiner Position am Südrand der global stärksten saisonalen Verlagerung der innertropischen Konvergenzzone einen hochsensiblen Monitor für die Variabilität des tropischen Hydroklimas im Bereich des asiatisch-australischen Monsunsystems dar. Allerdings blieben bisher die Sensitivität des australischen Monsuns auf klimatische Kontrollfaktoren, wie globales Eisvolumen und Treibhausgas-Konzentrationen, sowie die interhemisphärische Kopplung mit anderen Monsun-Subsystemen wegen fehlender Kenntnis über seine Variabilität in der Vergangenheit weitgehend rätselhaft. Während IODP Expedition 363 wurde erstmals eine komplette, hemipelagische, pleistozäne Sedimentabfolge mit Sedimentationsraten von ca. 10 cm/ky vor Nordwest-Australien erbohrt (Site U1483, 13 Grad 5,24Ê1S, 121 Grad 48,25Ê1E, 1733 m Wassertiefe). Diese Karbonat- und Ton-reiche Abfolge stellt ein ideales Klimaarchiv dar, aus dem Intensität und Variabilität des australischen Monsuns und dessen Sensitivität für Änderungen des Strahlungsantriebes während fundamentaler Umwälzungen der globalen klimatischen Rahmenbedingungen rekonstruiert werden können. Unser Projekt konzentriert sich auf die mittelpleistozänen Wende (MPT, ca. 1,2-0,6 Ma), als das globale Klima von einer insgesamt wärmeren Phase mit relativ geringem Temperatur-Kontrast zwischen Nord- und Südhemisphäre in quasi-periodische Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten mit erhöhter Amplitude und längeren Periodizitäten (ca. 100 kyr) überging. Wir werden Proxy-Daten für terrigenen Eintrag (Röntgenfluoreszenz-Scanner basierte Elementar-Zusammensetzung und Akkumulationsraten) und Paläoproduktivität (Kohlenstoff-Akkumulationsraten, biogenes Silikat und Kohlenstoffisotopen-Gradienten) mit Salinitäts- und Eisvolumen-Indikatoren (Sauerstoffisotopen und Mg/Ca-Thermometrie an Foraminiferengehäusen) vergleichen. Zusammen mit einer hochauflösenden benthischen Sauerstoffisotopen-Stratigraphie werden es die neuen Daten ermöglichen, die Variabilität sowohl der Niederschläge (Salinität und terrigener Eintrag während des australen Sommers) als auch der monsunalen Winde (konvektive Durchmischung und Produktivität während des australen Winters) zu rekonstruieren und so zum Verständnis der Reorganisation des tropischen Klimas in der Südhemisphäre, der Zusammenhänge zwischen Klimaänderungen in hohen und niederen Breiten, sowie der Kopplung des australischen Monsuns mit nordhemisphärischen Monsunsystemen beizutragen. Dabei wollen wir speziell die Hypothesen testen, dass (1) humide Bedingungen mit ganzjährigen Niederschlägen in der wärmeren '41 kyr-Welt' vorherrschten, während die Saisonalität mit dem Einsetzen der intensiven, glazialen-interglazialen ca. 100 kyr-Zyklen zunahm und (2) bedeutende Klimaveränderungen vor ca. 1,6, ca. 1,2, ca. 0,9, und ca. 0,6 Millionen Jahren mit Änderungen in der Dynamik des australischen Monsuns (Intensität und Saisonalität von Niederschlägen und windgetriebener konvektiver (Text gekürzt)
Das Projekt "Holocene dynamics of tropical rainforest, climate, fire, human impact and land use in Sulawesi and Sumatra, Indonesia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften, Abteilung für Palynologie und Klimadynamik durchgeführt. The present-day configuration of Indonesia and SE Asia is the results of a long history of tectonic movements, volcanisms and global eustatic sea-level changes. Not indifferent to these dynamics, fauna and flora have been evolving and dispersing following a complicate pattern of continent-sea changes to form what are today defined as Sundaland and Wallacea biogeographical regions. The modern intraannual climate of Indonesia is generally described as tropical, seasonally wet with seasonal reversals of prevailing low-level winds (Asian-Australian monsoon). However at the interannual scale a range of influences operating over varying time scales affect the local climate in respect of temporal and spatial distribution of rainfall. Vegetation generally reflects climate and to simplify it is possible to distinguish three main ecological elements in the flora of Malaysia: everwet tropical, seasonally dry tropical (monsoon) and montane. Within those major ecological groups, a wide range of specific local conditions caused a complex biogeography which has and still attract the attention of botanists and biogeographers worldwide. Being one of the richest regions in the Worlds in terms of species endemism and biodiversity, Indonesia has recently gone through intensive transformation of previously rural/natural lands for intensive agriculture (oil palm, rubber, cocoa plantations and rice fields). Climate change represents an additional stress. Projected climate changes in the region include strengthening of monsoon circulation and increase in the frequency and magnitude of extreme rainfall and drought events. The ecological consequences of these scenarios are hard to predict. Within the context of sustainable management of conservation areas and agro-landscapes, Holocene palaeoecological and palynological studies provide a valuable contribution by showing how the natural vegetation present at the location has changed as a consequence of climate variability in the long-term (e.g. the Mid-Holocene moisture maximum, the modern ENSO onset, Little Ice Age etc.). The final aim of my PhD research is to compare the Holocene history of Jambi province and Central Sulawesi. In particular: - Reconstructing past vegetation, plant diversity and climate dynamics in the two study areas Jambi (Sumatra) and Lore Lindu National Park (Sulawesi) - Comparing the ecological responses of lowland monsoon swampy rainforest (Sumatra) and everwet montane rainforests (Sulawesi) to environmental variability (vulnerability/resilience) - Investigating the history of human impact on the landscape (shifting cultivation, slash and burn, crop cultivation, rubber and palm oil plantation) - Assessing the impact and role of droughts (El Niño) and fires - Adding a historical perspective to the evaluation of current and future changes.
Das Projekt "Tropische Klima-Gletscher-Interaktion auf langer Zeitskala" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Innsbruck, Institut für Meteorologie und Geophysik durchgeführt. Gletscher erfuhren während des 20. Jahrhunderts weltweit einen Rückgang, welcher meist der globalen Erwärmung zugeschrieben wird. Wechselwirkungen zwischen Klima und Gletschern in den hohen und mittleren Breiten sind dabei relativ gut verstanden. Tropische Gletscher hingegen sind meist schwer zugänglich und befinden sich in einer Region der Atmosphäre, aus der es extrem wenige Beobachtungen gibt. Folglich ist viel weniger über sie bekannt. Jüngste Studien zeigten, dass tropische Gletscher auf Veränderungen der Feuchte stärker reagieren als auf Veränderungen der Temperatur, und Verbindungen zwischen Gletscher-Massenbilanz und großräumiger Klimavariabilität existieren: Auf dem Kilimanjaro in Tanzania z. B. hängt die Massenbilanz von der Variabilität des Dipol-Modus' im Indischen Ozean ab, und die Gletscher der Cordillera Blanca in Peru reagieren auf niedrig-frequente Änderungen im El Nino-System. Dabei ist aber immer noch unklar, welche Rolle anthropogene (z. B. Emission von Treibhausgasen) oder natürliche (z. B. Vulkanismus) Änderungen im Antrieb des Klimasystems, interne Variabilität, oder eine Kombination dieser Möglichkeiten spielen. Um den beobachteten Rückgang der tropischen Gletscher zu verstehen und ihr zukünftiges Verhalten im nächsten Jahrhundert abschätzen zu können, muss man die Klimadynamik verstehen, die die atmosphärischen Bedingungen über den Gletschern kontrolliert. Das vorgeschlagene Projekt vereint die besten verfügbaren glaziologischen Messungen von drei Kontinenten mit Rekonstruktionen der Gletscherausdehnung und jahrhundertelangen Ensemble-Klimarekonstruktionen aus vier verschiedenen, gekoppelten Klimamodellen , um das Wissen über die tropische Klimadynamik auf der Zeitskala der Gletscher zu erweitern. Zentral dafür sind die Identifikation der Klimavariabilitäts-Mechanismen auf Zeitskalen zwischen Jahrzehnten und einem Jahrhundert, sowie die Rekonstruktion der Variabilität in der Vergangenheit und ihre Auswirkungen auf die Gletscher. Diese Rekonstruktionen werden mit Hilfe von direkten Beobachtungen und Proxy-Rekonstruktionen des Zustandes der Atmosphäre und der Gletscher validiert. Die Methodik erlaubt es, den Einfluss von interner Variabilität und anthropogenem Einwirken während des 20. Jahrhunderts zu separieren. Dies ermöglicht Aufschlüsse zur langfristigen Vorhersagbarkeit und zu Abschätzungen der Bedingungen für die Gletscher im 21. Jahrhundert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Wetter- und Klimamodule des KI - gestützten Frühwarnsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Zentrum für internationale Entwicklungs- und Umweltforschung durchgeführt. In dem Projekt DAKI-FWS arbeiten Wirtschaft und Wissenschaft gemeinsam an dem modularen Frühwarnsystem, das Warnungen für unternehmerische Handlungen ableitet und verarbeitet. Hierfür entwickeln KMUs gemeinsam mit Forschungseinrichtungen ein generisches Modell inkl. Daten- und Analyseplattform für unterschiedliche Krisen, wie Epidemien/Pandemien sowie Hochwasser, Stürme und Hitzewellen. Das Wetter- und Klimamodul des KI-gestützten DAKI-FWS verwendet internationale, state-of-the-art saisonale Vorhersagen und wendet innovative KI-Ansätze an um die Simulationen zu bias-korrigieren und schließlich auf eine sehr hohe räumliche Auflösung herunterzuskalieren. Der KLIMA-FWS-Output fließt in die verschiedenen klimabezogenen Anwendungsfälle des DAKI-FWS ein, wie z.B. Pandemien oder subtropische und tropische Krankheiten, und trägt so zur Abschätzung des Ausbruchs und der Entwicklung von Gesundheitskrisen bei. Wetter- und Klimaextreme wie Hitzewellen, Stürme und Dürren sowie zeitgleich auftretende Extremereignisse werden optimal erkannt. Das neu kalibrierte, hochaufgelöste und KI-erweiterte Modell des europäischen Hochwasserwarnsystems LISFLOOD wird zur Erstellung saisonaler Hochwassergefahrenkarten verwendet. Das Projekt unterstützt nicht nur die Anpassung, sondern verbessert mit seinem Zeithorizont auch die Vorsorge und erhöht die Resilienz der Wirtschaftszweige gegenüber dem fortschreitenden Klimawandel. Das KLIMA-FWS wird Akteure und politische Entscheidungsträger sowie die Öffentlichkeit über die präzise Eintrittswahrscheinlichkeit, Intensität, räumliche und zeitliche Ausdehnung von Extremereignissen informieren. Dies ist für die deutsche Wirtschaft sowie für das Katastrophenmanagement und den Bevölkerungsschutz von größter Bedeutung.
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| Förderprogramm | 61 |
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