Das Projekt "Wasserhaushalt und Nährstoffbilanzen in Agro-Silivi-Pastoril-Systemen in Rio Grande Do Sul (Brasilien)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Bodenökologie durchgeführt. Große Teile von Rio Grande do Sul sind mit Campoflächen bedeckt, die derzeit überwiegend zur extensiven Viehhaltung bzw. zur Fleischproduktion genutzt werden. Wald, meist nur Sukzessionswälder finden sich vorrangig in schwer zugänglichen Gebieten oder in Lagen, die sich für eine landwirtschaftliche Nutzung nicht eignen. Der Holzbedarf kann aus diesen Wäldern nicht gedeckt werden. Es besteht deshalb ein Interesse daran, Campoflächen auch zur Holzproduktion zu nutzen. Dazu sollen Campoflächen in Agro-Silvi-Pastoril-Systeme umgewandelt werden, so dass die klassischen landwirtschaftlichen Nutzungsmöglichkeiten, wie Fleischproduktion, Mais- und Sojaanbau nicht aufgegeben werden müssen. Derzeit erfolgt deshalb auf großer Fläche ein 2-3 reihiger Streifenanbau von Eucalyptus mit einem landwirtschaftlich nutzbaren Zwischenraum von 10 Metern. Dieser wird über 2 Vegetationsperioden mit Mais, Soja, Sorgo etc bepflanzt und danach dem Vieh als Weide überlassen. Ziel unserer Untersuchung ist, Auswirkungen dieser Umwandlung auf den Wasser- und Stoffhaushalt des Bodens zu erfassen. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse sollen Handlungsempfehlungen für das Management erarbeitet werden, die eine nachhaltige Bewirtschaftung der Böden sicherstellen. Ein Schwerpunkt dabei ist die Entwicklung des Düngekonzeptes, das auf eine Minimierung der Nährstoffausträge ausgerichtet ist aber auch die ökonomischen Randbedingungen angemessen berücksichtigt. Die Messflächen wurden von der Votorantim Cellulose & Papel auf der Fazienda Aroeira im Süden von RS nahe der Stadt Baje zur Verfügung gestellt. Angelegt wurden eine Plantagenparzelle und 2 agro-silvi-pastoril-Parzellen, sowie eine Campofläche als Kontrolle. Die einzelnen Varianten sind mit Thetasonden zur Bodenfeuchtemessung, mit Niederschlagssammlern und mit Lysimeteranlagen ausgestattet, die ein kontinuierliches Monitoring des Bodenwassergehaltes und der Stoffkonzentrationen in Niederschlagss- und Bodenwasser ermöglichen. Die Wasseranalysen werden in 14-tägigen Intervallen vom Laboratorio de Ecologia Florestal in Sta. Maria durchgeführt.
Das Projekt "Implementierung, Präzisierung und Weiterentwicklung des Deskriptors 5 Eutrophierung gemäß MSRL in Abstimmung mit WRRL, OSPAR und HELCOM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Biogeochemie und Meereschemie durchgeführt. Im Rahmen der EG-Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) ist bis 2012 eine ökologische Bewertung des aktuellen Meereszustands, sowie eine Festlegung des guten Zustands und von Umweltzielen erforderlich. Hierauf basiert die anschließende Formulierung von Maßnahmen bis 2015, die zum Ziel haben, den guten Umweltzustand zu erreichen / zu erhalten. Das Vorhaben dient hinsichtlich der Eliminierung der Eutrophierung der Umsetzung der vorgenannten erforderlichen Schritte für die (deutschen) Küsten- und Meeresgewässer. Zentrales Ziel ist die wissenschaftliche Fortentwicklung der integrierten Eutrophierungsbewertung für die MSRL unter Berücksichtigung bereits bestehender Bewertungsansätze gemäß WRRL, OSPAR und HELCOM und die Ableitung von Umweltzielen. Darüber hinaus dient das Projekt der Erstellung der nationalen Berichte zur Eutrophierungsbewertung gemäß MSRL, WRRL, OSPAR, HELCOM und EG-RL. Das unter OSPAR angewendete Bewertungsverfahren COMP soll für die Anwendung unter der MSRL weiterentwickelt werden. Dies bedarf der Einführung zusätzlicher Bewertungsstufen, der Prüfung von Referenz- und Orientierungswerten, der Einführung einer Vertrauensbewertung (confidence rating) und der Berücksichtigung neuer Messverfahren (Satelliten, ferry boxes). Darüber hinaus wird es zunehmend wichtig, dem Klimawandel bei der Eutrophierungsbewertung Rechnung zu tragen. Im Rahmen von HELCOM soll die Umsetzung des Ostseeaktionsplans (BSAP) unterstützt werden, u.a. durch die Bewertung des Eutrophierungszustands der Ostsee und durch die Harmonisierung nationaler Nährstoffreduktionsziele gemäß WRRL und Reduktionszielen des BSAP. Im Vorgriff auf die gemäß MSRL bis 2015 aufzustellenden Maßnahmenprogramme sollen Modellierungen zur Definition von Reduktionszielen für Nährstoffeinträge durchgeführt werden und Effekte verminderter Nährstoffeinträge mit Hilfe von Modellen abgeschätzt werden. Darüber hinaus soll ein international anwendbares Modellierungsverfahren entwickelt werden, dass grenzüberschreitende Ferntransporte von Nährstoffen quantifiziert.
Das Projekt "Compound specific isotope analysis in aerosol, paleo climatological and ecological research" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paul Scherrer Institut, Labor für Atmosphärenchemie durchgeführt. Lead: The use of stable carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen isotopes has proven to be a highly versatile and powerful tool in environmental sciences. Depending on the physical chemical processes we find specific isotopic fingerprints, which help to understand the development of e.g. aerosols or the environmental impacts on various plant components. It also has the potential of source identification of various pollutants. Background: During the synthesis of various chemical compounds in the soil or atmosphere or during the formation of biological materials the heavier isotopes diffuse and react more slowly and form slightly stronger chemical bonds, which either leads to an enrichment (leaf water H218O) or depletion (13C during photosynthesis) of the heavier isotopes in the final product. Thus each of the different compounds show a very specific isotopic ratio between the heavier and lighter element, which is the result of chemical transformation processes. Usually whole leaves, aerosols or soil material is analyzed, which was mostly sufficient. Today, an increasing number of new results and an improved understanding of the biogeochemical and atmospheric processes demand for a more thorough explanation on a molecular level. Thus the next logical step is the compound specific isotope analysis (CSIA), allowing the separation, identification and the determination of its isotopic ratio. Therefore the isotope ratio in such specific compounds is key for identifying specific processes. This is instrumental for tracing the molecular flows and further a deepened understanding of the physical, chemical and biological mechanisms. Goal: The identification of such specific processes will help to understand the development of certain products (e.g. the formation of secondary organic aerosols) or changes in metabolic processes due to climatic impacts on the vegetation, which results in specific isotopic variations (e.g. in plant material like leaves or tree rings, the latter an important indicator for climate variations). This provides the basis for an improved understanding of the interactions between vegetation and atmosphere, like the exchange or formation of trace gases as a result of various metabolic processes. Significance: Analytical advances in the measurement of stable isotope ratios on individual organic compounds provide a new set of tools for ecology, ecosystem and atmospheric sciences where the molecular specificity and the isotopic signature of compounds can be explored concomitantly. The scope of applications is large and will provide new levels of process understanding for new mechanistic research directions in atmosphere and ecosystem sciences.