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s/festlandssockel/Festlandsockel/gi

Dynamics and stability of Wilkins and George VI ice shelves on the south-western Antarctic Peninsula

Mapping and monitoring the break-up events on Wilkins Ice Shelf and identification of mechanisms and processes leading to break-up. Within this activity we integrate various high and moderate-resolution satellite images with special emphasis on SAR data. The analysis covers currently a time period back to 1986 (Landsat TM) with increasing dense time series to present. In close collaboration with the European Space Agency (ESA) and the German Aerospace Center (DLR) acquisition plans for the ENVISAT ASAR and TerraSAR-X instruments are implemented and the respective data analysed. Since September 2009, this activity is supported by a DFG research grant. Main aim is to derive surface velocity fields of the ice shelf and its tributary glaciers by satellite remote sensing as input for icedynamic modelling and fracture mechanical analyses.

Herkunft von Schelfwasser und Pazifischem Wasser in der arktischen Salzgehaltsschichtung abgeleitet von stabilen Sauerstoffisotopen

Ziel des Projektes ist eine Bestandsaufnahme der Wassermassenverteilung und der Zirkulation im Arktischen Ozean. Stabile Sauerstoffisotopen (delta18O) des Wassers ist ein konservativer Tracer und werden zusammen mit hydrochemischen Daten dazu verwendet das vom Schelf stammende Süßwasser (Flusswasser und Meereis-Schmelze oder Bildung) und die aus dem Pazifik stammende Komponente zu untersuchen. Auf diese Weise wird der Einfluss dieser Wassermassen in der arktischen Salzgehaltsschichtung (Halokline), dem Atlantischen Zwischenwasser und dem Tiefen- und Bodenwasser des Arktischen Ozeans quantifiziert werden. Es ist bekannt, dass die Verteilung der Pazifischen Komponente starken Veränderungen auf dekadischen Zeitskalen unterliegt aber auch in den Süßwasserverteilungen im Transpolaren Drift Strom wurden 2007 starke Variationen beobachtet welche somit auf zusätzliche jährliche Variationen hinweisen. Es ist nicht bekannt ob die 2007 beobachteten Variationen ein permanentes Phänomen sind und ob diese mit dem weitgehenden Fehlen des Pazifischen Wassers in diesem Zeitraum zusammenhängen. Die geplante flächendeckende und quantitative Erfassung der Süßwasserverteilung und des Pazifischen Wassers werden daher dazu beitragen, den Einfluss und die möglichen Rückkopplungsmechanismen der arktischen Hydrographie auf den arktischen und globalen Klimawandel weitergehend zu verstehen.

Submarine Methanquellen - Transportprozesse, geochemische Gradienten, biogeochemische Prozesse in Bezug zu Benthosgemeinschaften

Während der Erforschung von Kontinentalrändern werden zunehmend Gebiete mit aktiven Methanquellen entdeckt, deren Umgebung oft durch eine hohe mikrobielle Aktivität und einer dichten Besiedlung von Makrofaunaorganismen gekennzeichnet ist. Die Gemeinschaftsstrukturen weisen kleinräumige Zonierungen auf, die vermutlich die geochemischen Gradienten reflektieren. Die Transportprozesse, die diese Gradienten bewirken, sind bisher nicht untersucht. Die austretenden methan- und sulfidreichen Fluide stellen eine reichhaltige Energie- und Kohlenstoffquelle für chemoautotrophe Bakterien dar. Die mikrobiellen Prozesse, die eine Umwandlung von Methan bewirken, sind bisher nicht eindeutig geklärt und auch die Bedeutung der bakteriellen Sulfatreduktion ist nicht bekannt. In dem beantragten Projekt sollen die physiko-chemischen Gradienten an Methanquellen, die Aktivitäten und Zonierung mikrobieller Aktivität und die Transportprozesse, die diese beeinflussen, untersucht werden. Von besonderem Interesse ist die Interaktion zwischen der kleinskaligen (cm) Varibilität der biogeochemischen Bedingungen und der Struktur der Benthosgemeinschaften. Ein weiteres Ziel ist es, die Bedeutung von Methanquellen auch in einem größeren Zusammenhang der marinen Umwelt abschätzen zu können.

Zeitlich hochauflösende Klimarekonstruktion für das Spätquartär mittels Sedimentologie und Isotopengeochemie - vergleichende Untersuchungen in der Arktis und Antarktis

Ziel dieses Projektes ist eine vergleichende, zeitlich hochauflösende Rekonstruktion der Klimaentwicklung im Spätquartär im Bereich der Framstraße (Arktis) und des Riiser-Larsen Meeres (Antarktis). Mit Hilfe von Korngrößenanalysen und Sm-Nd-Isotopendaten, sollen klimagesteuerte Veränderungen in der Geschwindigkeit von Bodenströmungen, sowie der Provenienzen, Transportwege und -mechanismen der Sedimente ermittelt werden. Von großer Bedeutung ist die Unterscheidung zwischen strömungs- und eistransportiertem Sediment. Darauf aufbauend untersuchen wir die Kopplung zwischen thermohalinen Prozessen im Nordatlantik/Europäischen Nordmeer und dem Arktischem Ozean. Im RiiserLarsen Meer soll untersucht werden, ob ein Rinnensystem auf dem Kontinentalhang dem klimagesteuerten Abfluss von auf dem Schelf gebildetem Bodenwasser dient. In diesem Zusammenhang wird auch eine mögliche Verschiebung des Weddellwirbels infolge klimatischer Einflüsse untersucht. Im Vordergrund der Arbeiten stehen die Untersuchung von kontemporären Klimaphasen in der Nord- und Südhemisphäre und die Reaktion des Atmoshäre-Eis-Meer Systems im bipolaren Vergleich.

Känozoische Vereisungen und Meeresspiegelschwankungen der Bellinghausen See (ODP Leg 178)

Hemipelagische Sedimentrücken am west- und ostantarktischen Kontinentalrand, die bei den ODP-Fahrtabschnitten 178 und 188 beprobt wurden bzw. werden, enthalten eine kontinuierliche Schichtenabfolge seit dem Paläogen. Im Rahmen eines Auswerte- projekts sollen mittels eines 'Multiproxy'-Parameteransatzes offene Fragen zur känozoischen Vereisungsgeschichte der West- und Ostantarktis beantwortet werden: (1) Mit Hilfe einer zeitlich hochaufgelösten Dokumentation der Korngrößenvariationen und der mineralogischen Zusammensetzung der Ton- und Grobfraktionen sollen Transportmechanismen und -pfade rekonstruiert werden, die Aufschluss über Volumenänderungen der antarktischen Eisschilde geben werden. (2) Anhand von spektrophotometrischen Daten soll überprüft werden, ob Turbiditsequenzen in antarktischen Kontinentalrandsedimenten synchron auftreten und durch Eisschildfluktuationen bzw. durch Meeresspiegelschwankungen gesteuert werden. (3) Mittels der Bilanzierung von Paläoproduktivitätsindikatoren sollen Eisrandlagen sowie die klimagekoppelte Tiefen- und Bodenwasserzirkulation im Südpolarmeer rekonstruiert werde. (4) Die Ergebnisse fließen ein in die Entwicklung eines Modells, das die känozoische Vereisungsgeschichte von West- und Ostantarktis in ihren wesentlichen Zügen beschreibt

EasyGSH-DB: Porosität (1996, 2006, 2016)

Definition: Das Maß der Porosität „n“ (dimensionslos von 0 bis 1) gibt Auskunft über den Volumenanteil einer Sedimentprobe, der mit Flüssigkeiten oder Gasen gefüllt ist oder gefüllt werden kann (Wilson et al., 2018). Dieses Volumen ist der Gesamtporenraum. Aus einem hohen Porenanteil des Sediments folgt ein hoher Wert für die Porosität „n“. Die Porosität kann als Maß zur Abschätzung weiterer sedimentologischer Eigenschaften genutzt werden, hier zu nennen unter Anderem die Permeabilität und die Konsolidierung, und ist daher ein signifikanter Parameter in der Vorhersage des mechanischen und hydraulischen Verhaltens des Sediments. Datenerzeugung: Die Basis für sedimentologische Auswertungen bilden Oberflächensedimentproben, die im Rahmen des Projektes EasyGSH mittels anisotroper Interpolationsverfahren und unter Berücksichtigung hydrodynamischer Faktoren und Erosions- und Sedimentationsprozesse von Einzelproben verschiedener Jahre auf ein für ein Jahr gültiges Raster interpoliert wurden. An jedem dieser Rasterknoten liegt die Sedimentverteilung daher als Summenkurve vor. Für die Deutsche Bucht liegt dieses Basisprodukt für die Jahre 1996, 2006 und 2016 im 100 m Raster, für die Ausschließliche Wirtschaftszone Deutschlands für das Jahr 1996 im 250 m Raster vor. Aus diesen Summenkurven können der Median-Korndurchmesser d50 und die Sortierung σ1 ermittelt werden. Wilson et al (2018) haben aus der Homogenisierung von Analyseergebnissen von vier sedimentologischen Messkampagnen in der Nordsee eine logistische Regressonsfunktion ermittelt, die auf Basis des d50 eine Porosität abschätzen lässt. Dieser Ansatz wurde von der smile consult GmbH um die Sortierung erweitert (unveröffentlicht), um die Porosität mit steigender – und damit schlechter werdender – Sortierung herabzusetzen. Diese Erweiterung beruht auf dem Sachverhalt, dass eine schlechte Sortierung eine höhere Korngrößenvariabilität bedingt und der Porenraum zwischen Partikeln größerer Äquivalentdurchmesser damit eher durch kleinere Sedimentkörner gefüllt werden kann und so die Porosität verringert wird. Produkt: 100 m Raster der Deutschen Bucht (1996, 2006, 2016) beziehungsweise 250 m Raster der Ausschließlichen Wirtschaftszone (1996), an denen an jedem Rasterknoten die Porosität „n“ mit einem Wert von 0 bis 1 hinterlegt ist. Das Produkt wird im GeoTiff-Format bereitgestellt. Literatur: Wilson, R. J., Speirs, D. C., Sabatino, A., & Heath, M. R. (2018). A synthetic map of the north-west European Shelf sedimentary environment for applications in marine science. Earth System Science Data, 10(1), 109-130. Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Sievers, J., Rubel, M., Milbradt, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Sedimentologie. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0005

Ausschlusskulisse der Biotopkartierung (Phase 2 von 2016)

Die Ausschlusskulisse wurde durch Auswertung von landesweiten Fachdaten erstellt. Die Flächen sind im Zuge der landesweiten Biotopkartierung nicht zu begutachten oder zu kartieren. Zugrundeliegende Fachdaten: 1 / Daten der Wertgrünlandkartierung aus Phase1 der Biotopkartierung aus dem Jahr 2014 (Shape1) Gesamtdatei (Shape1) Version 1_4 der Wertgrünlandkartierung 2014. 2 / Seen (soweit vom Seenmonitoring erfasst) => Shape wurde von der Abt. 4, Dez. 43 erstellt 74 Seen, die bis 2019 im Rahmen des Seenmonitorings durch Dez. 43 erfasst werden (74 von insgesamt 94 werden im Seenmonitoring erfasst). Für die Ausschlusskulisse benennt Dez. 43 die Seen (s. Protokoll 04.04.14). Die Abgrenzung der Kartierfläche erfolgt anhand der Außengrenzen der an das Gewässer gebundenen Biotoptypen (z. B. Röhricht, Bruchwald). Innerhalb dieser Grenzen kartiert das Dez. 43. Außerhalb schließt die landesweite Biotopkartierung direkt an diese Geometrien an. 3 / Nationalpark einschl. 160m-Streifen und Inseln und Halligen wurden vollständig ausgeschnitten. Zudem erfolgte Anpassung an die Küstenlinie an der Ostseeseite und die Elemenierung der Hafenanlagen. Gesamtgebiet des Nationalparks Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer incl. eines zum Festlandsockel anschließenden deichseitigen 160m-Streifens (Streifen wurde durch ¿Pufferung¿ erzeugt). Vollständig ausgeschnitten wurden zusätzlich die gesamten Nordfriesischen Inseln und Halligen. In Teilen wurden von Hand noch die Grenzen an Deichlinien angepasst sowie Ostseeflächen und Hafenanlagenherausgenommen. Flächen der Schlei, Eidermündung, Dassower See, Travemündung und die Elbe ohne Elbinseln (alles aus dem Basis_dlm) sind hinzugefügt worden. Die Flächen an der Nordsee sind noch randlich angepassungen vorgenommen worden, damit bei der Verschneidung mit der Prüfkulisse keine kleinen Splitterflächen entstehen. Die Lücke im Wattenmeer vor Helgoland, wurde per Hand geschlossen. 4 / Sämtliche in Schleswig-Holstein gelegenen Militärischen Liegenschaften der Bundeswehr Sämtliche außerhalb und innerhalb der FFH-Gebietskulisse gelegenen Militärischen Liegenschaften. Gem. Einschätzung durch Herrn Kaiser (MELUR, 27.06.2014) wird die Betretung der Liegenschaften mit der Bundeswehr zeitnah nicht zu regeln sein. 5 / HNV-Kartierung - 120 Kacheln a` 1 Quadratkilometer (= 120 Quadratkilometer) Die HNV-Flächen wurden in der Vergangenheit und werden zukünftig in einem eigenständigen Projekt vollständig bearbeitet. 6 / Geometrien des Shape2 aus Phase1 der BK, ohne Hinweis auf Wertbiotope Sämtliche Flächen, welche von den Attributen ¿Biottyp¿, ¿gBT¿ und ¿gBT_Kuer¿, keinen Hinweis auf Wertbiotope geben. Datensatz wurde durch Prüfkulisse abgeschnitten, damit keine Überlagerungen enthalten sind.

KLIWAS 2.03: Langzeitsimulation Tidekennwerte für die südliche Deutsche Bucht

KLIWAS 2.03: Klimabedingt veränderte Tidekennwerte und Seegangsstatistik in den Kuestengewässern. Für die Untersuchungen werden Langzeitläufe mit dem hydro-numerischen Modell HAMburg Shelf Ocean Modell (HAMSOM) an den Untersuchungsgebieten Elbe, Ems-Dollart-Borkum und Deutsche Bucht durchgeführt. Aufbauend auf schon durchgeführten Anpassungen von HAMSOM soll die Modellstruktur auf ästuarine Anwendungen optimiert werden. Zur Lösung der Randwerteproblematik soll eine Verknüpfung zum HAMSOM-Nordseemodell mit numerischen Methoden des Modellnesting gewährleistet sein.

Sandlagerstätten im Festlandsockel der Ostsee

Bericht über Untersuchungen von Sandentnahmestellen für Aufspülung, Dünenverstärkungen o. ä. Küstenschutzmaßnahmen einschließlich kartographischer Dokumentation, Kartenmaterial.

Der Einfluß von Wasserinhaltsstoffen auf die strahlungsbedingte Wärmeübertragung in Ozean und Küstengewässern

Die Wechselwirkungen von solaren Strahlungsflüssen und biologischen Prozessen haben fundamentale Auswirkungen auf physikalische Prozesse, Verfügbarkeit von Nährstoffen und Primärproduktion in den oberen Ozeanschichten, sowie den Austausch von Gasen mit der atmosphärischen Grenzschicht. Durch die Absorption solarer Strahlung tragen optisch aktive Wasserinhaltsstoffe zur Erwärmung der oberflächennahen Ozeanschichten bei und beeinflussen so über die Temperaturabhängigkeit der Stoffwechselraten von marinem Phytoplankton Primärproduktion und Export von Biomasse. Aufgrund der im Vergleich mit dem offenen Ozean stärker variablen Konzentrationen von anorganischen Schwebstoffen und CDOM (coloured dissolved organic matter, im Folgenden als Gelbstoff bezeichnet) ist die Zusammensetzung der Wasserinhaltsstoffe in Küstengewässern und Schelfmeeren oftmals durch eine hohe Heterogenität gekennzeichnet. Die Bildung von Gelbstoff und Änderungen in dessen Zusammensetzung aufgrund nicht-konservativer Prozesse hängen dabei in hohem Maße von der Lichtverfügbarkeit, weiterer Umweltbedingungen sowie der Zusammensetzung des Phytoplanktons ab. Darüber hinaus haben heterogene Verteilungen von Phytoplanktonpigmenten und anderen Wasserinhaltsstoffen Auswirkungen auf sub-mesoskalige vertikale Mischungsprozesse und advektive Flüsse, und damit auch auf Wassertemperatur und dichte, sowie das oberflächennahe Nährstoffangebot. Ein gutes Verständnis der Energieflüsse an der Ozeanoberfläche und in den oberen Ozeanschichten sowie deren Auswirkungen auf den Wärmehaushalt in Küstengewässern und Schelfmeeren ist von großer Bedeutung für die Modellierung des regionalen ozeanischen Klimas. Das vorgeschlagene Projekt hat zum Ziel, den Beitrag von optisch aktiven Wasserinhaltsstoffen (einschließlich Phytoplankton, Gelbstoff und anorganischen Schwebstoffen) zu den Energieflüssen in den oberen Ozeanschichten und durch die Ozeanoberfläche hindurch zu quantifizieren. Es soll untersucht werden, inwieweit die heterogene Verteilung von Wasserinhaltsstoffen die sub-mesoskaligen vertikalen turbulenten Austauschvorgänge und advektiven Flüsse beeinflusst, und inwieweit die Lichtattenuation durch Gelbstoff Auswirkungen auf die Zusammensetzung des Phytoplanktons hat. Zu diesem Zweck soll ein gekoppeltes Atmosphäre Ozean Zirkulationsmodell mit integriertem bio-optischem Modul synchron mit einem Atmosphäre Ozean Strahlungstransportmodell betrieben werden, so dass Erwärmungsraten aufgrund hochvariabler Konzentrationen von optisch aktiven Inhaltsstoffen mit hoher Genauigkeit berechnet, und so deren Auswirkungen auf die biophysikalischen Prozesse im Ozean analysiert werden können.

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