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Leiterin der Geschäftsstelle

Dr. Kirsten Hennrich

KIT Zentrum Klima und Umwelt
Gebäude 9675
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

E-Mail: kirsten hennrichToq7∂kit edu

Telefon: +49 721 608 28592

Fax: +49  721 608 23949

Sparkassenpreis

Preisträger der 21. Ausschreibung des Sparkassenpreises

Dipl.-Phys. Frank Hase

Inversion von Spurengasprofilen aus hochaufgelösten bodengebundenen FTIR-Messungen in Absorption

Seit Mitte der achtziger Jahre wird über der Antarktis jeweils im Frühjahr der Südhalbkugel eine bedeutende Ausdünnung der stratosphärischen Ozonschicht in etwa 20 km Höhe beobachtet. In diesem September hat das sogenannte "Ozonloch" eine Größe von über 28 Millionen Quadratkilometern erreicht. Das entspricht etwa der dreifachen Fläche der Vereinigten Staaten. Eine derart weitreichende Ausdehnung ist zuvor noch nie beobachtet worden. Diese Entwicklung zeigt, dass die Erforschung der stratosphärischen Ozonschicht ein hochaktuelles Forschungsgebiet darstellt. Trotz der erfolgten Beschränkungen in der Nutzung der Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs), die prinzipiell den Ozonabbau verursachen, gibt es noch keinen Grund zur Entwarnung: Dies ist einerseits durch die lange Verweildauer der FCKWs in der Atmosphäre begründet, zum anderen durch die Kopplung des Ozonverlustes an befüchtete klimatische Veränderungen. Zur Prognose der künftigen Entwicklung der Ozonschicht werden Modelle der Atmosphäre betrieben, um die komplexen chemischen Vorgänge zwischen einer Vielzahl von Spurenstoffen zu beschreiben, die letztlich die Ozonkonzentration bestimmen. Ein Vergleich von Vorhersagen solcher Modelle mit Messergebnissen ist ein wesentlicher Prüfstein für das bisher erzielte Verständnis der beim Ozonabbau ablaufenden Prozesse. Auch am Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK), das gemeinsam vom Forschungszentrum Karlsruhe und der Universität Karlsruhe getragen wird, wird ein derartiges Atmosphärenmodell betrieben. Außerdem werden verschiedene Messtechniken zur Fernerkundung der Atmosphäre eingesetzt, um den Gehalt der relevanten Spurengase zu bestimmen. Die Messungen bedienen sich der Wechselwirkung zwischen der Strahlung und den Molekülen in der Atmosphäre. Im Rahmen der für den Umweltpreis vorgeschlagenen Arbeit wurde zunächst die Qualitätssicherung der Messdaten der bodengebundenen Instrumente verbessert. Die eingeführten Verfahren haben sich zwischenzeitlich weltweit etabliert. Zudem wurde ein verbessertes Auswerteverfahren implementiert, um genauere Aussagen über die Höhenverteilung der beobachteten Spurengase zu ermöglichen. Schließlich wurden die im Winter 1997/98 in Kiruna, Nordschweden, aufgezeichneten Messdaten mit dem neuen Auswerteverfahren analysiert und die so gewonnenen Spurengasprofile mit den Konzentrationen verglichen, die das am IMK betriebene Modell vorhersagt. Dabei ergaben sich für die meisten Stoffe gute Übereinstimmungen, aber auch signifikante Diskrepanzen, die zu einer weiteren Verbesserung der Modelle und damit letztlich unseres Verständnisses der Ozonschicht führen werden.

Preisgeld: 6.000 DM

Dipl.-Geoökol. Karin Jehn

Vegetationskundliche Erfolgskontrollen an renaturierten Fließgewässern in der badischen Oberrheinebene

Die Renaturierung von Fließgewässern verfolgt das Ziel, die ökologische Funktionsfähigkeit der Gewässer wiederherzustellen. Erfolgskontrollen müssen anschließend überprüfen, ob die im Rahmen der Renaturierung realisierten Umgestaltungs-, Begrünungs- und Pflegemaßnahmen dazu geeignet sind, eine Entwicklung der Gewässer hin zum naturnahen Zustand zu erreichen. Obwohl es sich bei Fließgewässerrenaturierungen um ein vergleichsweise junges Forschungsgebiet handelt und die Renaturierungsmaßnahmen mit einem hohen finanziellen Aufwand verbunden sind, blieb der Aspekt der Erfolgskontrolle bisher weitgehend unberücksichtigt, so dass dringender Forschungsbedarf hinsichtlich der effizienten Durchführung von Renaturierungsmaßnahmen bestand. Die Entwicklung einer vegetationskundlichen Erfolgskontrolle, die konkrete Analyse der Vegetation an zehn renaturierten Bachabschnitten sowie die Erarbeitung allgemein gültiger Empfehlungen zur Optimierung von Fließgewäserrenaturierungen standen daher im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit. Die Aufnahme der aquatischen, amphibischen und terrestrischen Vegetation erfolgte mittels Dauerbeobachtungsflächen und Transekten über einen Zeitraum von ca. drei Jahren. Zusätzlich wurden Gehölz- und Wasserpflanzenkartierungen, Sukzessionsuntersuchungen, Wasseranalysen und morphometrische Vermessungen durchgeführt. Die Erhebung der Daten über einen längeren Zeitraum erlaubt dabei nicht nur eine Zustandsbeschreibung der Renaturierungsstrecken, sondern ermöglicht zudem die Feststellung von dynamischen Prozessen und die Bewertung von Entwicklungstendenzen. Das Entwicklungsziel der Renaturierungsabschnitte wird vom letzten naturnahen Wiesenbach des Untersuchungsraumes repräsentiert, der zugleich als Bewertungsmaßstab bei den Vegetationsanalysen dient. Die Untersuchung mehrerer Renaturierungsabschnitte gestattet neben der Bewertung der einzelnen Abschnitte im Vergleich zum Entwicklungsziel auch die vergleichende Bewertung der Bäche untereinander. Die Erfolgskontrollen ergaben, dass die Vegetationsentwicklung an den renaturierten Gewässerabschnitten im Allgemeinen zielgerichtet verlief. Dabei herrschen jedoch auf den amphibisch geprägten Uferbereichen geeignetere Bedingungen für eine naturnahe Vegetationsentwicklung als auf den trockeneren Böschungsflächen. Zudem weisen spontan begrünte Bereiche bessere Ergebnisse auf als eingesäte Standorte. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass durch Unterlassen der Mahd auf den Uferböschungen die angestrebte Vegetationsentwicklung gefördert wird. Die besten Ausgangsbedingungen für den Erfolg einer Fließgewässerrenaturierung werden also durch eine entsprechend großzügige Gestaltung des Bachbettes mit einer breiten amphibischen Uferzone sowie das anschließende Zulassen von Sukzessionsprozessen auf den Rohbodenflächen geschaffen.

Preisgeld: 4.000 DM