Neues UBA-Kinderbuch "Auf Großer Fahrt - Luna und Polly Pop in der wundersamen Welt des Wassers" Ein neues Lesebuch lädt Kinder ab 8 Jahren in die spannende Welt des Wassers ein. Flott getextet von Britta Böger und ebenso amüsant wie liebevoll illustriert von Stefanie Saghri werden in abgeschlossenen Kapiteln viele interessante Themen aus der Welt des Wassers dem kleinen und auch großen Publikum verständlich vorgestellt. Luna und Polly Pop, zwei Mädchen im Alter von acht und zwölf Jahren, machen sich so ihre Gedanken zum Wasser. In einer Badewanne schippern sie von einem Thema zum anderen. Die erste Frage, die sie sich stellen: „Was wäre eigentlich, wenn es kein Wasser gäbe?“ Nun, nicht einmal Vanille-Eis im Schwimmbad gäbe es ohne Wasser. Vom Schwimmbad ganz zu schweigen. Ein ständiger, etwas penetranter Begleiter - der kleine dicke Mann in Badelatschen mit Sprechtüte, unschwer als Bademeister zu erkennen - gibt ungefragt seinen Senf dazu, eben ein Ansagertyp. Auf der Reise der beiden Mädchen lernen Kinder den Wasserkreislauf kennen und erfahren, wo unser Trinkwasser herkommt oder was sich hinter verstecktem Wasser verbirgt. Gespickt ist die Geschichte mit kleinen Experimenten und bekömmlichen Rezepten, für den Forscherdrang und gegen den Durst. Das Lesebuch entstand in Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt, gefördert mit Mitteln des Bundesministeriums für Gesundheit. Es kann kostenlos bestellt werden.
Nach einer am 3. August 2009 veröffentlichten Studie der Umweltstiftung WWF hat Deutschland einen jährlichen Wasser-Fußabdruck von 159,5 Mrd. m³. Das entspricht mehr als dem dreifachen Volumen des Bodensees. Darin berücksichtigt ist nicht nur der direkte Wasserverbrauch, sondern auch das in Lebensmitteln und Industriegütern enthaltene virtuelle Wasser. Umgelegt auf die Einwohnerzahl hat damit jeder Deutsche einen täglichen Wasser-Fußabdruck von 5288 Litern, was etwa 25 Badewannenfüllungen entspricht. Der direkte Wasserverbrauch von Privatpersonen ist in den vergangenen Jahren dagegen kontinuierlich auf gerade einmal 124 Liter pro Tag zurückgegangen. Rund die Hälfte des deutschen Wasserbedarfs wird über ausländische Produkte importiert. Damit führt die Bundesrepublik, obwohl sie in einer wasserreichen Region der Erde liegt, jedes Jahr 79,5 Mrd. m³ Wasser ein.
Der Konsum von Waren und Dienstleistungen verursacht in der Regel entlang der Wertschöpfungsketten erhebliche umweltbezogene Auswirkungen einschließlich solcher auf die Ressource Wasser. Als einer der fünf größten Konsumierenden-Märkte weltweit ist Deutschland somit mitverantwortlich für wasserbezogene Umweltwirkungen. Eines der Hauptziele des vorliegenden Forschungsvorhabens war es daher, den durch Konsum verursachten Wasserverbrauch von Deutschland anzunähern und regional aufzuschlüsseln. Die daraus resultierende sogenannte Wasserfußabdruck-Sachbilanz wurde anschließend vor dem Hintergrund der Übernutzung der Wasserressourcen in den Herkunftseinzugsgebieten charakterisiert, woraus sich Deutschlands Wasserfußabdruck ergibt. Der mit Abstand überwiegende Anteil an Deutschlands Wasserfußabdruck manifestiert sich in Regionen im Ausland. Deutschlands eigener Anteil am Wasserfußabdruck ist nahezu vernachlässigbar. Regionen, in denen der Wasserfußabdruck von Deutschland erheblich ist, sind bspw. Südeuropa, Nordafrika, Südasien oder Nordamerika. Auf Grundlage der im Forschungsvorhaben gesammelten Erkenntnisse wurden Empfehlungen abgeleitet, um Deutschlands konsuminduzierten Wasserfußabdruck zu reduzieren und im Rahmen nationaler Ressourcenberichterstattung zu erfassen. Darüber hinaus wurden methodische Limitierungen zusammengefasst und erforderliche Verbesserungen zur robusten Erfassung des konsuminduzierten Wasserfußabdrucks von Deutschland identifiziert. Quelle: Forschungsbericht
Die Probenahme und Aufbereitung folgt den Arbeitsschritten: Planung der Probenahme, Freilandarbeit und Aufbereitung der Proben im Labor. Je nach Gewässer(typ) oder Zustand des Gewässers kommen unterschiedliche Methoden zum Einsatz, bzw. können gewählt werden (z. B. Taucharbeit oder schiffsgestützte Probenahmetechniken). Planung der Probenahme (Vorarbeiten) Festlegung des/der zu beprobenden Biotops/Biotoptypen Räumliche Durchführung Zeitliche Durchführung Freilandarbeiten in Abhängigkeit vom Biotoptyp und den örtlichen Gegebenheiten als Tauch- oder schiffsgestützte Beprobung Aufarbeitung der Proben Bestimmung des Artenspektrums Analyse der Abundanz (Individuenzahlen) Die Bewertung des MZB erfolgt innerhalb eines Wasserkörpers. Natürlicherweise ist der Meeresboden in allen Wasserkörpern der deutschen Ostseeküste durch das MZB besiedelbar. Entsprechend kann die Probenahme überall im Wasserkörper durchgeführt werden und ist damit unabhängig von zuvor spezifizierten Stationen. Allerdings sind die einzelnen Habitate wie Weichboden, Phytal und Hartsubstrat, nicht in jedem Wasserkörper vorhanden, bzw. sind in Bezug auf den Flächenanteil nicht gleichmäßig verteilt. Aus diesem Grund wird für jeden Wasserkörper das Habitat bestimmt, welches rezent den größten Anteil hat. Dieses Habitat ist als repräsentativ für den gesamten Wasserkörper anzusehen und zu beproben. Alle anderen Habitate werden ignoriert. Eine Liste, in der das zu beprobende Habitat für jeden Wasserkörper festgelegt ist, kann dem Handbuch zum Verfahren entnommen werden (Berg & Meyer 2015). Für eine vergleichbare und abgesicherte Bewertung wird eine Anzahl von 20 Proben pro Habitat und damit Wasserkörper festgelegt, um die Erfassung eines möglichst großen Teils des Artenspektrums zu gewährleisten. Für die Bewertung ist es unerheblich, ob die einzelnen Proben zufällig in der Fläche des Wasserkörpers verteilt sind oder entlang eines Transektes, das vom Flachwasser in größere Tiefen reicht, genommen werden. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass die Proben an Orten entnommen werden, die für den gesamten Wasserkörper als repräsentativ und typisch gelten können (in Bezug auf Wassertiefe, Exposition, Sediment etc.). Die Beprobung geschieht pro Wasserkörper und soll möglichst nicht an den geographischen Grenzen der Wasserkörper, an den vertikalen Tiefengrenzen der Wasserkörper, an Übergängen zwischen Habitaten stattfinden, sondern möglichst immer in den zentralen Bereichen dieser Gradienten. Die Probenahmestellen sollen geografisch im mittleren bzw. typischen Bereich der Wasserkörper, in den mittleren vertikalen Bereichen der Wasserkörper, in den zentralen, typischen und gut ausgeprägten Teilen der Habitate stattfinden. Grundsätzlich ist der gesamte vertikale Siedlungsbereich, der innerhalb eines Wasserkörpers natürlicherweise zur Verfügung steht, zu berücksichtigen, wobei Extremzonen wie z.B. der unmittelbare Übergangsbereich zwischen Land und Wasser zu vermeiden sind. Folgende Tiefenzonen wurden deshalb für die einzelnen Küstengewässertypen festgelegt (Tab. 1). Tab 1: Zu beprobende Tiefenbereiche der verschiedenen Küstengewässertypen. Küstengewässertyp Zu beprobender Tiefenbereich B1 1 m bis zur unteren Tiefengrenze des Gewässers aber nicht tiefer als 10 m B2 1 m bis zur unteren Tiefengrenze des Gewässers aber nicht tiefer als 10 m B3 2–10 m B4 17–30 m Ausgenommen von diesen grundsätzlichen Tiefengrenzen sind: Wasserkörper, in denen über 25 % der Wasserfläche flacher als 1 m sind: dort sind die flachen Bereiche als typisch anzusehen und nicht auszuschließen. Beprobungen des Habitats „Phytal“: dort ist das typische, dichte Phytal unabhängig von der Wassertiefe zu beproben. Für ein operatives Monitoring ist eine einmalige Probenahme pro Wasserkörper und Jahr als Minimalanforderung ausreichend. Der jahreszeitliche Schwerpunkt dieser Probenahme variiert zwischen den Biotopen (Tab. 2). Tab 2: Biotoptyp und Untersuchungszeitraum. Biotoptyp jahreszeitlicher Schwerpunkt der Beprobung Weichboden zeitiges Frühjahr (Mitte März – Mitte April) um starke Abundanzschwankungen durch Fortpflanzungsereignisse zu vermeiden. Beprobung des „standing stock“ der Gemeinschaft. Phytal zeitiger Sommer (Mitte Juni – Mitte Juli) zum Hauptvegetationszeitpunkt der mehrjährigen Vegetationselemente als Lebensraum der Phytalfauna Die Erfassung des Arteninventars und der Abundanz (Individuendichte) erfolgt vorwiegend mittels Taucharbeiten, um die klare Trennung der Habitate zu gewährleisten. Die Beprobungen müssen von geprüften und geschulten Forschungstauchern und -taucherinnen nach den Richtlinien der Berufsgenossenschaft durchgeführt werden, um alle sicherheits- und versicherungstechnischen Aspekte abzudecken, aber auch die fachlich gesicherte Ansprache der Habitate sicher zu stellen. Die spezifischen Probenahmetechniken für Makrozoobenthosuntersuchungen in marinen Sedimenten (Weichboden) sind in einer Standardarbeitsanweisung (SOP) des Umweltbundesamtes ( BLMP 2009 ) festgeschrieben, die alle erforderlichen Geräte und Materialien auflistet und alle Arbeitsschritte detailliert beschreibt sowie in der DIN-Norm Wasserbeschaffenheit – Anleitung für die quantitative Probenahme und Probenbearbeitung mariner Weichboden-Makrofauna. Die zu leistenden Untersuchungen werden deshalb nachfolgend nur skizziert. Der Einsatz schiffsgestützter Probenahmegeräte wie z. B. dem Greifer (Abb. 1) ist ausschließlich für die äußeren Küstengewässer (Typ B3 und B4) und nur im Habitat Weichboden vorgesehen und muss dann in Kombination mit Unterwasser-videotechnik durchgeführt werden. Eine Probenahme ohne Sichtkontrolle ist zu vermeiden. Die zu beprobende Fläche einer einzelnen Probe soll jeweils 0,1 m 2 betragen. Als Probenahmegerät wird bei Tauchbeprobung ein Sammelrahmen (Größe: 0,33 x 0,33 m), bei der schiffsgestützten Beprobung in der Regel ein Van-Veen-Greifer benutzt. Abb. 1: Darstellung der wichtigsten Probenahmegeräte, des Sammelrahmens (links) für die Taucharbeit und des Van-Veen-Greifers (rechts) für die schiffsgestützte Beprobung. Für Phytalbeprobung ist ausschließlich eine Tauchbeprobung per Sammelrahmen vorgesehen (Abb. 1). Der Rahmen wird auf den Meeresboden gesetzt, auf dem das Phytal wächst. Dann werden die oberirdischen Pflanzenteile, die sich innerhalb des Rahmens befinden, vom Substrat gelöst (entweder mit einem Messer oder mit der Hand) und in den aufgespannten Netzbeutel überführt. Die an den Pflanzen lebenden Tiere verstecken sich dabei in den Pflanzen (sie flüchten nicht ins offene Wasser), so dass trotz der „Störung“ durch die Beprobung eine quantitative Probenahme erfolgt. Das übrige Vorgehen entspricht dem in der SOP beschriebenen Verfahren beim Weichboden. Für die Probenahme ist ein Feldprotokoll zu führen, welches mindestens folgende Informationen enthalten soll (Tab. 3. Tab 3: Parameter des Probenahmeprotokolls. Parameter Einheit/Definition Probenahmestelle/Transektname eindeutige Zeichenkette Wasserkörper Name/Bezeichnung des Wasserkörpers Beprobtes Habitat Weichboden/Phytal Datum und Uhrzeit Tag, Monat und Jahr, sowie Uhrzeit geografische Position Gradangaben im System WGS84 oder ETRS89 (das Koordinatensystem muss mit angegeben werden) Verwendetes Probenahmegerät Greifer oder Rahmen mit Angabe der Größe und des Gewichtes (Gewicht nur beim Greifer) Füllhöhe der Probe Nur beim Greifer: Füllhöhe in cm oder % des Gesamtvolumens des Greifers Maschenweite der Siebe mm Salzgehalt psu (an der Wasseroberfläche und über Grund) Wassertemperatur Grad Celsius (an der Wasseroberfläche und über Grund) Sauerstoffgehalt und -sättigung mg/l (Sauerstoffgehalt) und Prozent (Sauerstoffsättigung) (an der Wasseroberfläche und über Grund) Wetter und Wind ICES-Wettercode und Windrichtung (N, NE, E, ..., W, NW) Secchi-Tiefe (Sichttiefe) Meter (gemessen mit einer Secchi-Scheibe) Exposition 6-stufige standardisierte CIS Skala Sedimenttyp Anthropogene Beeinflussung (in der Umgebung der Probenahmestelle) z. B. Baggerungen, Fischerei, Freizeitaktivitäten, Verklappung, besondere Nutzungen biogene Strukturen (in der Umgebung der Probenahmestelle) z. B. Kothaufen von Wattwürmern oder Atemlöcher für Muscheln, etc Vorort wird grundsätzlich die gesamte Probe nach vollständiger Siebung über 1 mm Maschenweite in 4 %-igem Formaldehyd (mit Borax gepuffert) fixiert. Jede Probe wird einzeln gesiebt, bearbeitet sowie getrennt aufbewahrt und dokumentiert. Die Probenaufarbeitung im Labor erfolgt ebenfalls nach den Vorgaben der Standardarbeitsanweisung und der DIN EN Richtlinien und hat die Bestimmung der Taxa (Artenspektrum) sowie die Zählung der Individuen (Bestimmung der Abundanz) zum Ziel. Kleinere Portionen der zu untersuchenden Probe werden dazu über einem Sieb mit einer Maschenweite von 1 mm mit einem sanften Strahl von Leitungswasser gespült, um das Formaldehyd auszuwaschen. Um die Bearbeiter vor Formaldehyd-Dämpfen zu schützen, hat das Auswaschen aus Arbeitsschutzgründen unter einem Abzug oder in einem geeigneten separaten Raum zu erfolgen. Der Siebrückstand wird in eine Sortierschale überführt und knapp mit Leitungswasser überschichtet. Danach erfolgt das Aussortieren unter dem Stereomikroskop bei einer Vergrößerung von 10× bis 20×. Dazu wird mittels verschiedener Pinzetten und Präparier- bzw. Insektennadeln das Material grob nach Größe und Großtaxa vorsortiert und in bereit stehende Sortiergefäße überführt. Große Individuen (Seesterne, Seeigel, Muscheln) werden in einen separaten Behälter überführt, ebenso Steine oder anderes Hartsubstrat mit Bewuchs. Wurmröhren werden nicht entfernt, um die Tiere für die spätere taxonomische Zuordnung möglichst intakt zu erhalten. Außerdem kann die Form und Struktur der Röhren als taxonomisches Hilfsmittel dienen. Nach dem Sortieren werden die Taxa in Gefäße mit der gleichen Aufschrift wie bei den Probengefäßen gegeben. Es entfällt dabei die eventuell vorhandene Gefäßnummer, dafür kommt die Bezeichnung des Taxons hinzu. Zur Erleichterung der Sortierung können Färbemittel verwendet werden.
Das Projekt "Ideenwettbewerb für Kinder und Jugendliche ab zehn Jahren: Virtuelles Wasser - wie groß ist unser Wasserrucksack?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vereinigung Deutscher Gewässerschutz e.V. durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Projekt Virtuelles Wasser - wie groß ist unser Wasserrucksack? verfolgt das Ziel, die Öffentlichkeit, insbesondere Kinder und Jugendliche, über die Bedeutung des virtuellen Wassers - also des Wassers, das für die Herstellung von Produkten verwendet wird - zu informieren. Dabei geht es vor allem darum, den Zusammenhang zwischen unserem Lebensstil und der Nutzung der Wasserressourcen in anderen Teilen der Erde zu verdeutlichen und ein Bewusstsein für einen reflektierten Umgang mit der natürlichen, kostbaren Ressource Wasser zu schaffen. Wie viel Wasser steckt in den Produkten, die wir täglich verwenden und konsumieren und wo kommen diese her? Wie sieht unser Wasserverbrauch tatsächlich aus, wenn man das virtuelle Wasser mit einbezieht? Diese Fragen werden im Projekt thematisiert. Bislang war wenig bekannt, dass wir in Deutschland pro Einwohner und Tag rund 4.000 Liter virtuelles Wasser nutzen - wesentlich mehr als die rund 130 Liter Trinkwasser pro Einwohner und Tag. Fazit: Das Projekt hat einen wichtigen Beitrag geleistet, den Begriff virtuelles Wasser in der Öffentlichkeit bekannt zu machen und ein entsprechendes Problembewusstsein zu entwickeln. Das Konzept des virtuellen Wassers eröffnet eine neue, umfassendere Sichtweise auf den eigenen Umgang mit Wasser, die weit über die tägliche Trinkwassernutzung hinausgeht und viele Aspekte des eigenen Lebensstils sowie globale Aspekte umfasst. Dabei erfordert die Frage nach der Bewertung des Wassereinsatzes und den Handlungsoptionen hinsichtlich der Veränderung es eigenen Lebensstils eine differenzierte und vertiefte Betrachtung der Zusammenhänge. Die herausgebrachten Printmedien bieten hierzu eine fundierte Informationsgrundlage. Das Projekt hat entscheidend dazu beigetragen, das virtuelle Wasser als wichtige Größe und entscheidenden Aspekt in die öffentliche Nachhaltigkeitsdiskussion einzubringen und das Thema in der Umweltbildung zu verankern.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Umweltplanung durchgeführt. Das Vorhaben TP4 wird den Zustand der Wasserressourcen sowie die realen und virtuellen Wasserströme und deren Management auf ihre Nachhaltigkeit untersuchen und bewerten. Dazu wird eine Methode entwickelt. Auf Grundlage der Bewertungsergebnisse sollen nicht-nachhaltige Hot Spots der Wassernutzung sowie Cold Spots des Wasserüberschusses identifiziert sowie ein 'ökologischer Rucksack' der Ströme virtuellen Wassers bilanziert werden. Ein weiteres Ziel von TP4 ist die Identifizierung von institutionellen Optimierungspotenzialen für eine nachhaltige Wassernutzung. Dazu soll ein Kriteriengerüst zur Charakterisierung der Bedingungen räumlicher Wasser-Governance entwickelt werden. Anhand von Fall-Beispielen im Kontext von unterschiedlichen Governance-Systemen des Wassermanagements wird die Anwendbarkeit dieses Klassifizierungsrahmens untersucht und ggf. institutionelle Hemmnisse bzw. Unsicherheiten sowie Best-Practice identifiziert. Arbeitspakete: AP1.0: Co-Design - Co-Production - Co-Dissemination AP4.1: Nachhaltigkeitsbewertung AP4.2: Räumliche Identifikation von hot-spots und cold-spots AP4.3A: Institutionelle Hindernisse AP4.3B: Untersuchung der Anwendbarkeit der typisierten Empfehlungen in Fallstudien AP5.1: Vulnerabilität von Wassernutzung AP5.3: Bewertung der Ergebnisse.
Das Projekt "Teilprojekt TGA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, E.ON Energy Research Center, Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik durchgeführt. Der nicht synchrone Lastgang von Energienachfrage und -angebot macht Energiespeichersysteme erforderlich. Insbesondere bei den regenerativen Energien oder der gekoppelten Energieerzeugung sind Energiespeicher unabdingbar, da hier die Freiheitsgrade bei der Energieerzeugung noch stärker eingeschränkt sind. Aber auch die Energieverteilung bietet noch Potentiale zur Effizienzsteigerung. Emulsionen aus Wasser/Paraffin als Kälte-/ Wärmeträger und als Speichermedium für Versorgungssysteme können als Alternative zu Wasser eingesetzt werden, wobei sie im Vergleich zu Wasser eine deutlich höhere Energiedichte besitzen. Die höhere Energiedichte der Emulsionen basiert auf dem Phasenwechsel des Paraffins in einem vorgegeben Temperaturbereich. Im Gegensatz zu Wasser kann mit den Emulsionen nicht nur die sensible Wärme über eine Temperaturspreizung, sondern auch die latente Wärme des Phasenwechsels genutzt werden. Die Ergebnisse werden national und international publiziert. Das E.ON ERC wird die Daten allen Versorgern zugänglich machen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut für Geographie, Lehrstuhl für Geographie und Geographische Fernerkundung durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, Informationen für die Beurteilung der 17 von der UNO formulierten sog. Sustainable Development Goals (SDGs) zu generieren. Dazu werden: (1) die heutige Nutzung der knappen Wasserressourcen durch einen neuartigen Monitoring- und Modellieransatz unter Nutzung des Modells PROMET und COPERNICUS Satellitendaten global hochaufgelöst und jahresaktuell beobachtbar gemacht, (2) die wirtschaftlichen Konsequenzen der derzeitigen Wasserflüsse und der Wassernutzung einschließlich des Handels mit virtuellem Wasser für die Landwirtschaft, die Wirtschaft und die Wasserwirtschaft bestimmt, (3) die Konsequenzen einer nachhaltigen und effizienten Wassernutzung auf die regionale Wohlfahrt von wasserarmen wie wassereichen Ländern simuliert und systematisch untersucht, (4) die Vulnerabilität der Landwirtschaft und der Ökosysteme durch Klimavariabilität bezüglich der Wasserverfügbarkeit bewertet, (5) regionale hot-spots nicht-nachhaltiger Wassernutzung identifiziert, um dort institutionelle Hindernisse für eine nachhaltige und effiziente Wassernutzung zu beschreiben, (6) Trade-offs zwischen der wirtschaftlichen Wassernutzung und dem Schutz von ökosystemaren Funktionen identifiziert um (7) mit Hilfe von Szenarien Lösungsoptionen für ein nachhaltiges Wassermanagement zu untersuchen. Arbeitspakete: AP1.0: Co-Design - Co-Production - Co-Dissemination AP2.1: Globale Simulation von Wasserflüssen, Ertrag und Wassernutzungseffizienz AP2.2: Globale Simulation der Grundwasserflüsse AP2.3: Wasserbilanz von Einzugsgebieten AP2.4: Abgleich mit Beobachtungen und Validierung AP3.1: Weiterentwicklung und Kalibrierung des CGE-Models DART zu DART-WATER AP3.3: Modellierung von Knappheitsmaßen für regionale Wasserressourcen AP4.1: Nachhaltigkeitsbewertung AP4.2: Räumliche Identifikation von hot-spots und cold-spots AP4.3: Institutionelle Hindernisse AP5.1: Vulnerabilität von Wassernutzung AP5.2: Optionen für ein global effizientes und nachhaltiges Wassermanagement AP5.3: Bewertung der Ergebnisse.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre durchgeführt. Pflanzen decken zwischen 10 und 80 Prozent ihres Nährstoff- und Wasserbedarfs aus dem Unterboden. Jedoch wird der Unterboden bisher in nachhaltigen Managementstrategien kaum berücksichtigt. Ziel dieses Projektes ist es, durch gezielte Bewirtschaftung des Unterbodens die Nährstoff- und Wasseraufnahme für Pflanzen zu optimieren und dadurch Erträge langfristig zu sichern bzw. nachhaltig zu steigern. Hierzu verringern wir die Eindringwiderstände in den Unterboden und stabilisieren seine Struktur und Wasserspeicherleistung durch kombinierten Anbau von tiefwurzelnden Vorfrüchten und technischer Einbringung von organischem Material. Das FZJ (IBG-3 Agrosphäre) ist mit drei Themen eingebunden: i) Erfassung der Effizienz, mit welcher Pflanzen Nährstoffe aus dem Unterboden aufnehmen, ii) Entwicklung von unterboden-sensitiven virtuellen Boden-Wurzelsystemen zur Erklärung der beobachteten Wasser- und Nährstoffaufnahme und zur Durchführung virtueller Experimente, und iii) Monitoring der Wasserverteilung in Feldversuchen. Zur Untersuchung der Nährstoffeffizienz wird die in Phase I im IBG-3 neu etablierte Multikollektor-Massenspektrometrie (MC-ICP-MS) zur Bestimmung von Stabilisotopenverhältnissen auf bodenwissenschaftliche Fragestellungen angewendet.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH, Climate Service Center Germany (GERICS) durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, Informationen für die Beurteilung der 17 von der UNO formulierten sog. Sustainable Development Goals (SDGs) zu generieren. Dazu werden: (1) die heutige Nutzung der knappen Wasserressourcen durch einen neuartigen Monitoring- und Modellieransatz global hochaufgelöst und jahresaktuell beobachtbar gemacht, (2) die wirtschaftlichen Konsequenzen der derzeitigen Wasserflüsse und der Wassernutzung einschließlich des Handels mit virtuellem Wasser für die Landwirtschaft, die Wirtschaft und die Wasserwirtschaft bestimmt, (3) die Konsequenzen einer nachhaltigen und effizienten Wassernutzung auf die regionale Wohlfahrt von wasserarmen wie wassereichen Ländern simuliert und systematisch untersucht, (4) die Vulnerabilität der Landwirtschaft und der Ökosysteme durch Klimavariabilität bezüglich der Wasserverfügbarkeit bewertet, (5) regionale hot-spots nicht-nachhaltiger Wassernutzung identifiziert, um dort institutionelle Hindernisse für eine nachhaltige und effiziente Wassernutzung zu beschreiben, (6) Trade-offs zwischen der wirtschaftlichen Wassernutzung und dem Schutz von ökosystemaren Funktionen identifiziert um (7) mit Hilfe von Szenarien Lösungsoptionen für ein nachhaltiges Wassermanagement zu untersuchen. AP1.0: Co-Design - Co-Production - Co-Dissemination AP2.1: Globale Simulation von Wasserflüssen, Ertrag und Wassernutzungseffizienz AP2.2: Globale Simulation der Grundwasserflüsse AP2.3: Wasserbilanz von Einzugsgebieten AP2.4: Abgleich mit Beobachtungen und Validierung AP3.1: Weiterentwicklung und Kalibrierung des CGE-Models DART zu DART-WATER AP3.3: Modellierung von Knappheitsmaßen für regionale Wasserressourcen AP4.1: Nachhaltigkeitsbewertung AP4.2: Räumliche Identifikation von hot-spots und cold-spots AP4.3: Institutionelle Hindernisse AP5.1: Vulnerabilität von Wassernutzung AP5.2: Optionen für ein global effizientes und nachhaltiges Wassermanagement AP5.3: Bewertung der Ergebnisse HZG-GERICS trägt mit seinen Arbeiten zu AP2.1 sowie zu AP5.1 bei
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