Das Projekt "Wirkung von UV-Strahlung auf marine Organismen - Teilprojekt A: Makroalgen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Anstalt Helgoland, Zentrale durchgeführt. Erhoehte UV-B-Strahlung an der Meeresoberflaeche wird voraussichtlich ein Tieferruecken UV-empfindlicher, mariner Makroalgen bewirken, deren UV-B-Toleranz jedoch nicht bekannt ist. Wachstumsschaedigende Dosen an UV-B, UV-A und Starklicht sollen an vegetationsbestimmenden Arten ermittelt werden: (1) in Labor-Lichtfeldern, (2a) auf Unterwasserstationen und (2b) in durchstroemten Meerwassertanks im Freien. Die Solarstrahlung wird mit Photodioden und Interferenzfiltern gemessen, im UV-Bereich mit Spektroradiometer. (3) die UV-B-Schaedigung (3a) der Photosyntheserate mit Sauerstoffelektroden, (3b) der Kurzzeitwachstumsrate (30 min) mit automatischer Bildverarbeitung und (3c) der Pigmente mit Fluorimetrie und Absorptionsspektroskopie wird an ausgewaehlten Tiefenalgen verfolgt. Entwickelt werden soll ein Vorhersagemodell fuer UV-B-Druck auf die Obergrenzen von Tiefenalgen sowie der Einsatz von Testalgen als Langzeitanzeiger fuer UV-B-Schaedigung im Sublitoral.
Das Projekt "Einfluss natuerlicher UV-Strahlung auf marine Lebensgemeinschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Zoologisches Institut durchgeführt. Mit zunehmender Schaedigung der Ozonschicht nimmt u a auch die Strahlungsintensitaet im UV-Bereich an der Erdoberflaeche zu. Entgegen frueherer Annahmen dringt UV-Licht auch in mehrere Meter tiefe Wasserschichten vor. Diese energiereiche Strahlung schaedigt solche Organismen, welche nicht durch entsprechende Pigmentierung und/oder dickschalige Koerperoberflaechen geschuetzt sind. Hierzu gehoeren auch die Verbreitungsformen vieler limnischer und mariner Arten. Da die Empfindlichkeit gegenueber UV-Strahlung artspezifisch ist, steht zu erwarten, dass unterschiedliche Strahlungsintensitaeten und -qualitaeten zu spezifischen Mortalitaetsmustern fuehren. Je nach Strahlungsregime sollten sich also im Flachwasser verschiedene Lebensgemeinschaften herausbilden. Eine Veraenderung der natuerlichen UV-Strahlung koennte also zu einer Verschiebung in der Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften fuehren. Diese sollte sehr weitreichende Folgen fuer die Oekologie des Flachwasserbereiches haben. Um potentielle Auswirkungen dieser Form der Klimaveraenderung abzuschaetzen, untersuchen wir, welche Gemeinschaften sich unter welchen Strahlungsregimen behaupten. Im Detail verfolgen wir die Entstehung von Gemeinschaften (Neubesiedlung von Substraten), welche unterschiedlichen Spektral-Bereichen des natuerlichen Sonnenlichts ausgesetzt sind.
Das Projekt "UV-Wirkung: Marine Makroalgen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft, Biologische Anstalt Helgoland (Institut BAH) durchgeführt. Die bisherigen Arbeiten an Makroalgen im Rahmen des MAOR-Projektes haben die notwendigen Grundlagenkenntnisse zur UV-B-Toleranz mariner Makroalgen soweit geklaert (vgl. MAOR-Jahresberichte 1994, 1995), dass im folgenden eine spezifische Folgeplanung vorgelegt wird, die zur Abschaetzung zukuenftiger Gefaehrdung submariner Algenwaelder durch Zunahme an UV-B beitragen soll. Als Schwerpunkte der fortsetzenden Forschung sind vorgesehen: - Indikation/Feldversuche: Hinweise aus Biozoenosen mit Makroalgendominanz auf UV-B-Belastungen - UV-Schutzpigmente bei marinen Makroalgen - marine Makroalgen als UV-B-Testsysteme - potentielle Verhaltensaenderungen beweglicher Fortpflanzungsstadien - zeitabhaengige, endogene Faktoren in ihrer Wirkung auf das Reaktionsausmass mariner Makroalgen gegenueber UV-B-Pulsen.
Das Projekt "Einfluss von UV-B auf die Photosynthese des Phytoplanktons in Schweizer Seen von 400 bis 2600 m ue.M." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Zürich, Institut für Pflanzenbiologie, Limnologische Station durchgeführt. A lake system in the northern canton of Tessin (Piora region; Lake Cadagno, 1900 m and Lake Scuro 2600 m a.s.l.) was investigated for the influence of UV-B on the specific primary production rates near the surface (down to 2 m) and compared with Lake Zuerich data. Dissolved organic carbon (DOC) is a key factor in the attenuation of UV radiation (Doc.Ist.ital.Idrobiol. 63,65-70, 1998) and thus influences the UV-B effect on primary production. Phytoplankton in high mountain lakes show decreased photosynthesis with increasing UV-B-radiation only if the UV-B-intensity has passed a threshold value. In contrast, the phytoplankton in Lake Zuerich were suppressed by relatively weak UV-B intensities. Several experiments with natural phytoplankton and with algal cultures, where the photosynthetic efficiency was followed using the PAM-fluorometry technique, answer questions about the time scale of photoinhibition and its recovery period.
Das Projekt "Experimentelle Untersuchung der Hoehenabhaengigkeit der troposphaerischen Ozon-Photolysefrequenz J(O1D) zwischen 0 und 12 km Hoehe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre durchgeführt. Das OH-Radikal ist das wichtigste Oxidationsagens in der Troposphaere. Die troposphaerische OH-Konzentration wird im wesentlichen durch Ozonphotolyse im UV-Bereich bestimmt. Die Vertikalverteilung der OH-Primaerproduktion aus der Ozonphotolyse in der Troposphaere soll gemessen werden. Dazu werden hoehenaufgeloeste Messungen des spektralen UV-Strahlungsflusses (Aktinischer Fluss), der Wasserdampf- und der Ozonkonzentration an Bord eines Forschungsflugzeuges durchgefuehrt. Zusaetzlich wird die Wellenlaengenabhaengigkeit der O(1D)-Quantenausbeute bei tiefen, fuer die obere Troposphaere relevanten Temperaturen bestimmt.
Das Projekt "Entwicklung und Einsatz der In-situ Messgeraete - CLO-Monitor, In-situ Gaschromatograph, Filterradiometer, Lyman-Alpha-Hygrometer - fuer das Messprogramm CHORUS-Ballonkampagnen und POLSTAR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre durchgeführt. Folgende In-Situ Messgeraete sollen als Teil des Instrumentpaketes 'Chemie und Dynamik der Stratosphaere' entwickelt werden: - ein Resonanzfluoreszenzgeraet zur Messung der Cl0-Konzentration (Cl0-Monitor), - ein kompakter Gaschromatograph zur Messung der CF2Cl2 Konzentration und - zwei Filterradiometer zur Bestimmung von Photolysefrequenzen im UV-A und UV-B. Diese Geraete sollen zusammen mit einem weiteren In-Situ Messgeraet zur Bestimmung der Wasserdampfkonzentration (Lyman-Alpha-Hygrometer) bei Messfluegen in mittleren Breiten und in der polaren winterlichen Stratosphaere eingesetzt werden. Die Entwicklungsarbeiten sowie die Planung und von Ballonen und Flugzeugen durchzufuehrende Messfluege sind auf die wissenschaftlichen Zielsetzungen des Ozonforschungsprogramms der Bundesregierung ausgerichtet und werden im Rahmen dieses Vorhabens koordiniert.
Das Projekt "Weiterentwicklung und Test der aktinischen Spektralradiometrie als universelle Technik zur Bestimmung atmosphaerischer Photolysefrequenzen durch Messvergleich mit chemischen Aktinometern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Chemie und Dynamik der Geosphäre durchgeführt. Photolysefrequenzen atmosphaerischer Spurenstoffe wie Ozon, Formaldehyd, NO2, H202, anderer Aldehyde und Ketone sowie von HONO sind wichtige Messgroessen fuer die Interpretation von Intermediaeren wie OH und HO2, sowie fuer die Modellierung von atmosphaerisch-chemischen Intensivmesskampagnen. Die aktinische Spektralradiometrie ist eine neue Methode zur Bestimmung beliebiger Photolysefrequenzen in Feldmesskampagnen. In diesem Projekt soll diese Methode gegen unabhaengige Absolutmessmethoden, chemischen Aktinometern fuer Formaldehyd- und NO2-Photolyse verglichen und validiert werden.
Das Projekt "OMI-ASAP Validaton of Ozone Monitoring Instrument (OMI) Ground UV Products (OMI-ASAP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Meteorologie durchgeführt. Die Erstellung von hochqualitativen Karten der ultravioletten Bestrahlungsstärke am Erdboden (UV-Karten) ist nur mit Hilfe von Satelliteninformationen und Satellitendaten möglich. Das hier vorgeschlagene Projekt beschäftigt sich mit der Validierung der UV-Karten, die mit Hilfe der Daten des OMI Instruments des NASA EOS AURA Satelliten erstellt werden. Dieses Projekt steht in enger Verbindung mit dem ESA Projekt 'Validation of OMI products over Europe with ground-based UV instruments'. Das Projekt soll einerseits das Erzielen von hochqualitativen Ergebnissen im Rahmen des ESA Projekts gewährleisten. Anderseits lässt das Projekt eine Vertiefung in manchen wichtigen Detailfragen zu. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projekts sind 4 Arbeitspakete definiert. Diese werden in chronologischer Reihenfolge erwähnt und starten mit einer allgemeinen Validierung der OMI invertierten UV Karten. Im Rahmen der Arbeitpakete 2 bis 4 finden die Detailstudien statt, die für die Genauigkeit der UV Bestimmung von grundsätzlicher Bedeutung sind. Im Arbeitspaket 1 werden die UV-Karten mit Hilfe der Daten des europäischen UV-Messnetzes validiert. Mit Hilfe dieser Validierung können erste Schlussfolgerungen über die Genauigkeit der OMI UV-Algorithmen gemacht werden. Wegen seiner komplexen sehr inhomogenen Struktur ist die Bestimmung der Karten der ultravioletten Bestrahlungsstärke am Erdboden mit Hilfe von Satellitendaten in Österreich eine besondere Herausforderung. Die ausgeprägte Topographie, die in urbanen Gebieten regional erhöhte Umweltverschmutzung, die sehr inhomogene Bodennutzung und stark schwankenden Bodenreflexion (vor allem durch Schneebedeckung) haben Österreich für die in den Arbeitspaketen 2, 3 und 4 vorgeschlagenen Studien geradezu prädestiniert. Die Daten von 12 Stationen in Seehöhen zwischen 150 und 3000 m des UVB Messnetzes in Österreich werden im Arbeitspaket 2 nach einer eingehenden Qualitätskontrolle mit den OMI bestimmten UV Werten verglichen. Um die natürliche Variabilität des UV Indexes innerhalb der Fläche eines Pixels (13x 24 km ) zu untersuchen, wird eine spezielle Messkampagne durchgeführt. An fünf sich im selben OMI Pixel befindenden Stationen werden mit fünf identischen tragbaren Breitbandgeräten Messungen der erythemwirksamen Strahlung durchgeführt. Im Arbeitspaket 3 werden spezielle Untersuchungen der Daten durchgeführt werden, um den Einfluss der troposphärischen Gase Ozon, SO2, NO2 und der Aerosole auf die Bestimmungsgenauigkeit der (Satelliten bestimmten) UV Strahlung zu untersuchen. Im Arbeitspaket 4 soll der Einfluss der Inhomogenität eines Pixels auf die Representativität der für einen Pixel bestimmten UV-Strahlung sowie auf die Bestimmungsgenauigkeit der UV-Intensität untersucht werden. Besonderes Augenmerk wird auf den Einfluss der Topographie, den Einfluss von Albedoinhomogenitäten und Inhomogenitäten des Bodentypus gelegt werden. usw.
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