Klimamodelle sagen voraus, dass sich in naher Zukunft im Antarktischen Ozean signifikant die Temperatur und der PH-Wert ändern werden, bedingt durch den Anstieg der Konzentrationen troposphärischer Treibhausgase und vor allem durch den erhöhten Kohlenstoffdioxidausstoß aus fossilen Brennstoffen. Solche Änderungen wirken sich auf die Zusammensetzung des Phytoplanktons aus und damit auch auf die Stoffkreisläufe wichtiger Elemente (Kohlenstoff, Stickstoff, usw.). Ziel dieses interdisziplinären Projektes ist die genauere Bestimmung der räumlichen und zeitlichen Variabilität der Biomasse von unterschiedlichen Phytoplanktontypen im Antarktischen Ozean. Einerseits wird hiermit das Verständnis der Rolle des antarktischen Phytoplanktons für das Ökosystem vertieft und andererseits deren Beitrag für den globalen Kohlenstoffzyklus genauer quantifiziert. Durch die einzigartige Kombination von Satellitendaten zweier unterschiedlicher Instrumententypen soll die Konzentration verschiedener Phytoplankton-Typen im Antarktischen Ozean zum ersten Mal mit umfassender zeitlicher und räumlicher Abdeckung bestimmt werden. Die Gesamtbiomasse wird durch eine an die Antarktis angepasste Prozessierung mit Hilfe multispektraler Satellitenmessdaten berechnet. Der Anteil wesentlicher Phytoplanktontypen an der Gesamtbiomasse wird anhand der Auswertung charakteristischer Absorptionsstrukturen von hyperspektralen Messdaten (PhytoDOAS-Methode) ermittelt. Somit soll ein synergetisches Produkt aus sich ergänzenden Informationen multi- und hyperspektraler Satelliteninstrumente entwickelt werden, das auf ähnliche Satelliteninstrumente, deren Messungen in naher Zukunft starten, übertragbar sein wird. Damit kann dann ein Datensatz über die Verteilung von Phytoplanktontypen über Dekaden erstellt werden. Mit dem im Projekt entstehenden Datensatz über die Verteilung der Phytoplanktontypen soll deren Variabilität und Korrelation mit sich ändernden Umweltfaktoren im Antarktischen Ozean in den vergangenen untersucht werden. Darüber hinaus soll unser Datensatz genutzt werden, zur Verbesserung und Evaluierung eines Ökosystem-Models, welches die Biogeographie verschiedener Phytoplanktontypen durch Parametrisierung physiologischer Eigenschaften an ein Ozeanzirkulatonsmodell errechnet. Mit Hilfe des Langzeitdatensatz und dem damit verbundenen Wissen über die Variabilität der Phytoplanktontypen, wird ein Fundament geschaffen, um den Einfluss der Klimaveränderungen im Antarktischen Ozean zu bemessen.
Zielsetzung: Borstgrasrasen sind Hotspots der Pflanzen-, Insekten- und Vogeldiversität und durch die Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie auf EU-Ebene prioritär geschützt. Seit der Mitte des 20. Jahrhunderts sind Borstgrasrasen von massiven Umweltveränderungen betroffen. Hierzu zählen dramatische Flächenverluste und in den verbliebenen Lebensräumen darüber hinaus ein meist ungeeignetes Management, negative Auswirkungen des Klimawandels und die Eutrophierung durch Luftstickstoffeinträge. In Deutschland ist der Erhaltungszustand des Lebensraumtyps unzureichend bis schlecht und verschlechtert sich weiter. Großflächige Bestände von Borstgrasrasen sind heute nahezu nur noch im Südschwarzwald und der Rhön vorhanden. Im Gegensatz zu den traditionell gemähten Borstgrasrasen der Rhön, war die Beweidung mit Rindern die treibende Kraft für die Erhaltung der Bestände im Südschwarzwald. Bislang fehlen Konzepte zum nachhaltigen und biodiversitätsfördernden Management traditionell beweideter Borstgrasrasen in Zeiten des rasanten globalen Wandels, das nicht nur Pflanzen als Primärproduzenten, sondern auch phytophage Konsumenten, insektivore Konsumenten und Destruenten umfasst.
Durch das hier beantragte Projekt und einen multitrophischen Ansatz sollen dieses Defizit behoben werden und die Grundlagen für eine Trendumkehr des Erhaltungszustands geschaffen werden. Das Projekt soll im Biosphärengebiet Schwarzwald durchgeführt werden. Das Projektgebiet ist nicht nur der bundesweite Verbreitungsschwerpunkt beweideter Borstgrasrasen, sondern auch Bestandteil des nationalen Biodiversitäts-Hotspots 'Hochschwarzwald mit Alb-Wutach-Gebiet'. Die betrachteten trophischen Ebenen umfassen Primärproduzenten (Gefäßpflanzen, Moose), zwei Konsumentengruppen (Heuschrecken und Brutvögel) und Destruenten (Dungkäfer). Basierend auf den Erkenntnissen der multitrophischen Studien sollen evidenz-basierte Handlungsempfehlungen zum nachhaltigen, biodiversitätsfördernden Management von Borstgrasrasen im Speziellen und Magerrasen im Allgemeinen in Zeiten des rasanten globalen Wandels formuliert werden.
Der Erfolg der Energiewende in den Bereichen Wärme, Verkehr und lokale Stromerzeugung entscheidet sich auf lokaler, kleinräumiger Ebene. Damit verbunden sind große und langfristige Ausgabenentscheidungen (Gebäudesanierung, Wahl des Heizsystems, Antrieb des Fahrzeugs, Ladeinfrastruktur, eigene Stromerzeugung), die wesentlich von der Kommune und den lokal bestehenden Versorgungsstrukturen, aber auch von den individuellen Entscheidungen der privaten Haushalte bestimmt sind. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Dashboards für kommunale Entscheidungsträger zur Abschätzung der sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen von Maßnahmen zur Energiewende und dem aus der damit verbundenen Transformation resultierenden Strukturwandel. Dabei sollen zum einen ein Monitoring des Fortschritts der Energiewende auf kommunaler Ebene und zum anderen die Identifikation von möglichen zukünftigen Chancen und Herausforderungen bei der Betrachtung kommunaler Energiewendeszenarien im Kontext nationaler wie globaler Entwicklungspfade ermöglicht werden. Im Teilvorhaben der GWS 'Entwicklung eines Dashboards zur modellgestützten Analyse kommunaler Energiewendeszenarien' wird ein um Energie- und Umweltaspekte erweitertes makroökonometrisches Input-Output Modell entwickelt und mit einem vom PIK entwickelten Mikrosimulationsmodell der Haushalte kombiniert. Die räumliche Auflösung der Modelle umfasst alle deutschen Kreise und Gemeinden. Auf diese Weise werden kommunale Energiewendeszenarien unter Einbeziehung von demographischem Wandel und wirtschaftlichem Strukturwandel analysiert und kommunalen Akteur:innen Erkenntnisse für die eigene Umsetzung der Energiewende geliefert. Ergebnisse werden Nutzern in Form eines Dashboards präsentiert. Die Entwicklung der Indikatoren und Szenarien sowie des Dashboards erfolgt in enger Abstimmung mit 6 Modellkommunen sowie Vertretern des deutschen Städtetags, des Landkreistags, sowie des Landesamtes für Umwelt und Verbraucherschutz NRW.
Der Erfolg der Energiewende in den Bereichen Wärme, Verkehr und lokale Stromerzeugung entscheidet sich auf lokaler, kleinräumiger Ebene. Damit verbunden sind große und langfristige Ausgabenentscheidungen (Gebäudesanierung, Wahl des Heizsystems, Antrieb des Fahrzeugs, Ladeinfrastruktur, eigene Stromerzeugung), die wesentlich von der Kommune und den lokal bestehenden Versorgungsstrukturen, aber auch von den individuellen Entscheidungen der privaten Haushalte bestimmt sind. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Dashboards für kommunale Entscheidungsträger zur Abschätzung der sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen von Maßnahmen zur Energiewende und dem aus der damit verbundenen Transformation resultierenden Strukturwandel. Dabei sollen zum einen ein Monitoring des Fortschritts der Energiewende auf kommunaler Ebene und zum anderen die Identifikation von möglichen zukünftigen Chancen und Herausforderungen bei der Betrachtung kommunaler Energiewendeszenarien im Kontext nationaler wie globaler Entwicklungspfade ermöglicht werden. Im Teilvorhaben der GWS 'Entwicklung eines Dashboards zur modellgestützten Analyse kommunaler Energiewendeszenarien' wird ein um Energie- und Umweltaspekte erweitertes makroökonometrisches Input-Output Modell entwickelt und mit einem vom PIK entwickelten Mikrosimulationsmodell der Haushalte kombiniert. Die räumliche Auflösung der Modelle umfasst alle deutschen Kreise und Gemeinden. Auf diese Weise werden kommunale Energiewendeszenarien unter Einbeziehung von demographischem Wandel und wirtschaftlichem Strukturwandel analysiert und kommunalen Akteur:innen Erkenntnisse für die eigene Umsetzung der Energiewende geliefert. Ergebnisse werden Nutzern in Form eines Dashboards präsentiert. Die Entwicklung der Indikatoren und Szenarien sowie des Dashboards erfolgt in enger Abstimmung mit 6 Modellkommunen sowie Vertretern des deutschen Städtetags, des Landkreistags, sowie des Landesamtes für Umwelt und Verbraucherschutz NRW.