Das Projekt "Integrating genetic diversity and phenotypic plasticity into plant population responses to climate change in the alps" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für terrestrische Ökosysteme, Ökosystemmanagement durchgeführt. It appears highly likely that plant populations in Alpine regions will shift to higher elevations in response to climate change over the coming decades. This implies that the core regions of species distributions, where the most favourable conditions for growth and reproduction are currently located, will move to higher elevations currently occupied by peripheral populations in more marginal environments. As plants migrate to higher elevations they will encounter a range of other environmental conditions that are relatively insensitive to climate variables. While peripheral populations may already be adapted to these conditions, and may therefore directly benefit from increasing temperatures and more favourable climates, genotoypes from lowland central populations may face barriers to their establishment. However, it is widely accepted that large central populations hold more genetic diversity, and therefore higher capacities for adaptation to environmental change, than small peripheral populations. Therefore core populations may have a genetic advantage over peripheral populations in terms of their adaptive response to climate change. A third contributing factor to the ability of different populations to respond to climate change is phenotypic plasticity, which may buffer populations from the short term effects of change. It is not certain whether peripheral or core populations are most likely to harbour the greatest phenotypic plasticity, but most researchers expect that peripheral populations, which encounter greatest environmental heterogeneity, have the greatest capacity for phenotypically plastic responses. The uncertainty surrounding each of these issues undermines our ability to develop effective land and conservation management policy. We currently lack the scientific knowledge necessary to answer fundamental questions about whether conservation effort should be prioritised in favour of large core populations or small isolated peripheral populations. To answer these questions, this research will use a combination of greenhouse/climate-controlled chamber experiments, experimentally-based field studies, and molecular studies on population genetic structure and contemporary gene flow at local and landscape scales.
Das Projekt "Methodenentwicklung und Landschaftsanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung 5.4 Geographie, Physikalische Geografie durchgeführt. Die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen hängt von der Belastung durch Hochwasserabflüsse und dem vorhandenen Retentionsvolumen von Gewässer und Aue ab. Üblicherweise wird diese Retentionsfähigkeit in zwei Schritten ermittelt: Zunächst mit Flussgebietsmodellen und anschließend mit Wasserspiegellagenberechnungen. Diese Methoden sind jedoch für großräumige Untersuchungen zu aufwändig. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines allgemein anwendbaren Bewertungsverfahrens für die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen als Entscheidungsgrundlage für die Praxis bei der Bewirtschaftung kleinerer und mittlerer Gewässer. Damit sollen mit geringem Aufwand aus vorhandenen Daten, wie z.B. Gewässerstrukturgüte, ATKIS-Daten oder digitalen Geländemodellen, großflächig Aussagen zur Retentionsfähigkeit von Gewässer und Aue abgeleitet werden. Durch systematische Bestandsaufnahmen und Digitalisierung von Daten der Landesverwaltungen sowie durch die kommerziellen geografischen Informationssysteme sind dazu neue Wege der Modellierung möglich geworden. Die Methodik wird für die Ökoregion Zentrales Mittelgebirge entwickelt, Hinweise zur Weiterentwicklung für die Ökoregionen Zentrales Flachland und Alpen werden gegeben. Es ist eine dreistufige Bearbeitung vorgesehen. In der ersten Stufe wird aus bereits entwickelten Ansätzen der Projektpartner eine geeignete Methodik entwickelt, um das Retentionspotenzial weit gehend aus amtlichen Informationen zu ermitteln. In einem zweiten Schritt wird das unter den aktuellen Gegebenheiten aktivierbare Retentionspotenzial ermittelt. In einem dritten Schritt wird dann die für das Hochwasserrisikomanagement wesentliche Scheitelreduzierung bestimmt. Die Ergebnisse werden mit den Ansätzen der Schritte 1 und 2 rückgekoppelt, sodass Abschätzungen zur Hochwasser reduzierenden Wirkung vorgenommen werden können, auch ohne ein Niederschlag-Abfluss-Modell einsetzen zu müssen. Die Methodik wird zunächst auf die Nahe mit einem vorhandenen Flussgebietsmodell (FGM) angepasst und ein Zusammenhang zwischen Retentionspotenzial und Scheitelreduzierung abgeleitet. Dieser wird anschließend auf das Einzugsgebiet der Fulda angewendet und überprüft. Zum Abschluss werden die erarbeiteten Methoden in einem Anwenderhandbuch zusammenfassend beschrieben.
Das Projekt "Methodenentwicklung, Potentiale Hochwasserminderung - Koordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Institut für Wasser, Abfall und Umwelt, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines allgemein anwendbaren Bewertungsverfahrens für die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen als Entscheidungsgrundlage für die Praxis bei der Bewirtschaftung kleinerer und mittlerer Gewässer. Das Vorhaben wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme Risikomanagement extremer Hochwasserereignisse (RIMAX) . Bei der zu entwickelnden Methodik sollen mit begrenztem Aufwand aus vorhandenen Daten, wie z.B. ATKIS-Daten oder digitalen Geländemodellen, großflächig Aussagen zur Retentionsfähigkeit von Gewässer und Aue abgeleitet werden. Durch systematische Bestandsaufnahme und Digitalisierung von Daten der Landesverwaltungen sowie durch die kommerziellen geografischen Informationssysteme sind dazu neue Wege der Modellierung möglich geworden. Die Universität Kassel bearbeitet dieses Projekt zusammen mit dem Landesamt für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Rheinland Pfalz, der Universität des Saarlandes, der Technischen Universität Braunschweig und der Technischen Universität Kaiserslautern. Die Projektkoordination wird von Roettcher Ingenieurconsult übernommen. Unter Retention versteht man die abflussabhängige Speicherung von Wasservolumen in einem Gewässerabschnitt. Für den Hochwasserschutz ist es von Bedeutung, inwieweit sich durch die Retention beim Durchgang einer Hochwasserwelle eine Scheitelabminderung oder Laufzeitverzögerung auswirkt. Das Retentionsvolumen ist abhängig von der Überschwemmungsfläche und von dem Wasserstand des Gewässers. Dieser kann durch eine erhöhte Rauheit, z.B. durch Gewässerrenaturierung, angehoben werden, wobei die lokale Hochwassergefahr in Siedlungsgebieten zu beachten ist. Die Ermittlung des Retentionsvolumens erfolgt mit einem hydraulischen Ansatz. Geometrische Eingangsgrößen beziehen sich auf Teileinzugsgebietsgrößen, die Rauheitsbeiwerte auf die Strukturgütekartierung. Das Retentionsverhalten wird über die Retentionszeit K beschrieben, die als mittlere Aufenthaltszeit des Wassers in einem Gewässerabschnitt angesehen werden kann. Bei der Abschätzung des Retentionspotentials werden für das untersuchte Einzugsgebiet positive und negative Referenzquerschnitte berücksichtigt. Die Methodik wird zunächst auf die Nahe (4.060 km2) mit einem vorhandenen Flussgebietsmodell angepasst und ein Zusammenhang zwischen Retentionspotenzial und Scheitelreduzierung abgeleitet. Dieser wird anschließend auf das Einzugsgebiet der Fulda (6.947 km2) angewendet und überprüft. Zum Abschluss werden die erarbeiteten Methoden, die für den deutschen Mittelgebirgsraum entwickelt wurden, in einem Anwenderhandbuch zusammenfassend beschrieben. Das Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft der Universität Kassel übernimmt im Kooperationsprojekt die Abschätzung des absoluten und aktivierbaren Retentionsvolumens auf Basis einer GIS-gestützten hydraulischen Modellierung.
Das Projekt "Hydrologische Modellierung Nahe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen hängt von der Belastung durch Hochwasserabflüsse und dem vorhandenen Retentionsvolumen von Gewässer und Aue ab. Üblicherweise wird diese Retentionsfähigkeit in zwei Schritten ermittelt: Zunächst mit Flussgebietsmodellen und anschließend mit Wasserspiegellagenberechnungen. Diese Methoden sind jedoch für großräumige Untersuchungen zu aufwändig. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines allgemein anwendbaren Bewertungsverfahrens für die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen als Entscheidungsgrundlage für die Praxis bei der Bewirtschaftung kleinerer und mittlerer Gewässer. Damit sollen mit geringem Aufwand aus vorhandenen Daten, wie z.B. Gewässerstrukturgüte, ATKIS-Daten oder digitalen Geländemodellen, großflächig Aussagen zur Retentionsfähigkeit von Gewässer und Aue abgeleitet werden. Durch systematische Bestandsaufnahmen und Digitalisierung von Daten der Landesverwaltungen sowie durch die kommerziellen geografischen Informationssysteme sind dazu neue Wege der Modellierung möglich geworden. Die Methodik wird für die Ökoregion Zentrales Mittelgebirge entwickelt, Hinweise zur Weiterentwicklung für die Ökoregionen Zentrales Flachland und Alpen werden gegeben. Es ist eine dreistufige Bearbeitung vorgesehen. In der ersten Stufe wird aus bereits entwickelten Ansätzen der Projektpartner eine geeignete Methodik entwickelt, um das Retentionspotenzial weit gehend aus amtlichen Informationen zu ermitteln. In einem zweiten Schritt wird das unter den aktuellen Gegebenheiten aktivierbare Retentionspotenzial ermittelt. In einem dritten Schritt wird dann die für das Hochwasserrisikomanagement wesentliche Scheitelreduzierung bestimmt. Die Ergebnisse werden mit den Ansätzen der Schritte 1 und 2 rückgekoppelt, sodass Abschätzungen zur Hochwasser reduzierenden Wirkung vorgenommen werden können, auch ohne ein Niederschlag-Abfluss-Modell einsetzen zu müssen. Die Methodik wird zunächst auf die Nahe mit einem vorhandenen Flussgebietsmodell (FGM) angepasst und ein Zusammenhang zwischen Retentionspotenzial und Scheitelreduzierung abgeleitet. Dieser wird anschließend auf das Einzugsgebiet der Fulda angewendet und überprüft. Zum Abschluss werden die erarbeiteten Methoden in einem Anwenderhandbuch zusammenfassend beschrieben.
Das Projekt "Hydrologische Modellierung Fulda" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau durchgeführt. Die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen hängt von der Belastung durch Hochwasserabflüsse und dem vorhandenen Retentionsvolumen von Gewässer und Aue ab. Üblicherweise wird diese Retentionsfähigkeit in zwei Schritten ermittelt: Zunächst mit Flussgebietsmodellen und anschließend mit Wasserspiegellagenberechnungen. Diese Methoden sind jedoch für großräumige Untersuchungen zu aufwändig. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines allgemein anwendbaren Bewertungsverfahrens für die Retentionsfähigkeit von Gewässernetzen als Entscheidungsgrundlage für die Praxis bei der Bewirtschaftung kleinerer und mittlerer Gewässer. Damit sollen mit geringem Aufwand aus vorhandenen Daten, wie z.B. Gewässerstrukturgüte, ATKIS-Daten oder digitalen Geländemodellen, großflächig Aussagen zur Retentionsfähigkeit von Gewässer und Aue abgeleitet werden. Durch systematische Bestandsaufnahmen und Digitalisierung von Daten der Landesverwaltungen sowie durch die kommerziellen geografischen Informationssysteme sind dazu neue Wege der Modellierung möglich geworden. Die Methodik wird für die Ökoregion Zentrales Mittelgebirge entwickelt, Hinweise zur Weiterentwicklung für die Ökoregionen Zentrales Flachland und Alpen werden gegeben. Es ist eine dreistufige Bearbeitung vorgesehen. In der ersten Stufe wird aus bereits entwickelten Ansätzen der Projektpartner eine geeignete Methodik entwickelt, um das Retentionspotenzial weit gehend aus amtlichen Informationen zu ermitteln. In einem zweiten Schritt wird das unter den aktuellen Gegebenheiten aktivierbare Retentionspotenzial ermittelt. In einem dritten Schritt wird dann die für das Hochwasserrisikomanagement wesentliche Scheitelreduzierung bestimmt. Die Ergebnisse werden mit den Ansätzen der Schritte 1 und 2 rückgekoppelt, sodass Abschätzungen zur Hochwasser reduzierenden Wirkung vorgenommen werden können, auch ohne ein Niederschlag-Abfluss-Modell einsetzen zu müssen. Die Methodik wird zunächst auf die Nahe mit einem vorhandenen Flussgebietsmodell (FGM) angepasst und ein Zusammenhang zwischen Retentionspotenzial und Scheitelreduzierung abgeleitet. Dieser wird anschließend auf das Einzugsgebiet der Fulda angewendet und überprüft. Zum Abschluss werden die erarbeiteten Methoden in einem Anwenderhandbuch zusammenfassend beschrieben.
