Bodenhydraulische Änderungen durch Aufforstung und deren Bedeutung bei der modellgestützten Bewertung des Klimawandeleinflusses auf Standortswasserhaushalt und Hochwasserentstehung

Im integrierten EU-Projekt FLOODsite (6. FRP) untersuchte die Arbeitsgruppe der TU Dresden den Einfluss der Landnutzung für das Mulde-Einzugsgebiet (Sächsisches Erzgebirge und Vor-land) auf die standortsspezifische Hochwasserentstehung. Ein Einfluss retentionserhöhender Maßnahmen auf den Hochwasserabfluss ist nachweisbar. Besonders Waldmehrungsszenarien führen zu einem erhöhten Gebietsrückhalt durch die Vergrößerung des zur Verfügung stehen-den Speichers (z.B. geringere Vorfeuchte) oder der Abflussverlagerung in langsamere Fließwege (Erhöhung der Infiltration und der Absickerung). Gleichzeitig führen diese Maßnahmen jedoch zu einer - in sensiblen Gebieten (z.B. Einzugsgebieten von Trinkwassertalsperren) unerwünschten - Reduktion der mittleren Abflussspende. Die Untersuchungen von Klimazukunftsszenarien (Zunahme der Extremereignisse – Trockenheit und Starkniederschläge) ergaben eine deutliche Zunahme des Landnutzungseinflusses auf die Vorfeuchtebedingungen. Generell werden in Prognosemodellen meist nur Pflanzenparameter variiert (z.B. LAI, Durchwurzlungstiefe, Bedeckungsgrad usw.). Die Änderungen der bodenhydraulischen Eigenschaften nach einem Landnutzungswandel werden, wenn überhaupt, nur durch eine Anpassung der Makroporen (bypass-flow) abgebildet. Die ebenfalls relevanten landnutzungsbeeinflussten Bo-denparameter Porenraum und -verteilung werden bei der Modellierung von Landnutzungsände-rungen jedoch oft beibehalten. Gerade diese bodenphysikalischen Eigenschaften sind jedoch stark mit der Landnutzung gekoppelt. Mittels einer unechten Zeitreihe (Acker, Jungaufforstung – 6 a, Altaufforstung - 50 a und Kernwald bei gleichen pedologischen Ausgangsbedingungen) wurde im Muldeeinzugsgebiet die Änderung der bodenhydraulischen Bedingungen eines auf-wachsenden Waldes untersucht (Labormessungen, Infiltrationsmessungen und Tracerversuch im Feld). Dabei wurden deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Standorten, besonders in den oberen Bodenschichten, ermittelt. Mit dem Wasserhaushalts- und N-A-Modell AKWA-M® wurde Landnutzungsszenarien unter Berücksichtigung bzw. Vernachlässigung dieser bodenhydraulischen Veränderungen für den mittleren Wasserhaushalt und für einzelne Hochwasserereignisse simuliert und die Differenzen auch für die Einzugsgebietsskala quantifiziert. Dabei kamen gemessene Klimareihen und Pro-jektionen zukünftiger Klimabedingungen (IPCC-Szenarien A2 und B1; Downscalingverfahren: WETTREG) zum Einsatz. Die Vernachlässigung der landnutzungsbedingten Veränderung der Bodenmatrix führt nicht nur häufig zur Unterschätzung des Retentionseffektes einer nichttechni-schen Hochwasserschutzmaßnahme (z.B. Aufforstung) sondern beschreibt auch das veränder-te Boden-Pflanze-System für Wasserhaushaltsbetrachtungen nur ungenügend. Besonders zur Modellierung von Klimaanpassungsstrategien durch Landnutzungsänderungen soll die Einbindung der bodenhydraulischen Veränderungen in die Modellparametrisierung diskutiert werden

Klimatische Stabilität von Mittelgebirgsmooren

Inwieweit bisherige und prognostizierte Klimaänderungen Mittelgebirgsmoore beeinflussen, wurde am Beispiel der Mothhäuser Haide im Mittleren Erzgebirge untersucht. Mit den angewandten moorkundlichen Methoden und dem Vergleich von drei Landnutzungsszenarien (IST, pnV, Paläovegetation) mit drei Klimaszenarien (Messdaten 1981 - 2000, WEREX IV 2041-60, Paläoklima) lassen sich die Ökotopveränderungen der Moorfläche ableiten. Im Ergebnis wird ein Rückgang an nässeren Ökotopen prognostiziert, wobei der Charakter eines Moores aber erhalten bleibt. Anthropogene Einflüsse wie Straßenbau, Entwässerung und Torfabbau haben größere Veränderungen bewirkt als durch den Klimawandel zu erwarten sind. Die Wiederherstellung der hydrologischen Durchgängigkeit des Moores, d.h. die Beseitigung von Gräben und Barrieren, kann die negativen Folgen eines zukünftig wärmeren Klimas abpuffern. Hinweise des Herausgebers (Stand: 4. April 2011): Zu Seite 18, Abbildung 4: Die Temperaturreihe vom Hohenpeißenberg und die Temperaturrekonstruktionen nach Glaser (2001), welche diese Reihe mit berücksichtigt hat, weisen in der verwendeten Form Inhomogenitäten auf. Nach einer Homogenisierung durch den DWD wird deutlich, dass das mittlere Temperaturniveau um 1780 eher dem von 1970 entspricht. Die Folgejahre sind von einem Anstieg um ca. 1 °C gekennzeichnet (Glaser 2008). Zu Seite 20, Abschnitt 4.3.2: Die genannten Datenfehler wurden inzwischen behoben. Weil vergleichbare Unplausibilitäten nie ganz ausgeschlossen werden können, sind Qualitätsprüfungen von Beobachtungs- und Projektionsdaten vor jeder Datenanwendung durchzuführen. Zu Seite 20, Abschnitt 4.3.3: Das Regionalisierungsverfahren WEREX simuliert im Betrachtungszeitraum 10 Realisierungen. Statistische Kenngrößen sollten aus allen 10 Realisierungen für vorzugsweise 30-jährige Zeiträume abgeleitet werden. Abweichungen der statistischen Kenngrößen in Modelldaten von denen des beobachteten Datenkollektives sind modellimmanent und deshalb zu erwarten. Die dargestellten Ergebnisse ermöglichen keine abschließende Bewertung der statistischen Eigenschaften der Projektionsdaten. Klimaprojektionen liefern generell nur Annahmen einer möglichen Klimazukunft. Neben der Plausibilitätsprüfung sollte die Bewertung der Aussagen eines Modells möglichst immer in die Bandbreite der Ergebnisse vieler Modelle erfolgen

Voluntary exercise can strengthen the circadian system in aged mice

Consistent daily rhythms are important to healthy aging according to studies linking disrupted circadian rhythms with negative health impacts. We studied the effects of age and exercise on baseline circadian rhythms and on the circadian system's ability to respond to the perturbation induced by an 8 h advance of the light:dark (LD) cycle as a test of the system's robustness. Mice (male, mPer2luc/C57BL/6) were studied at one of two ages: 3.5 months (n = 39) and >18 months (n = 72). We examined activity records of these mice under entrained and shifted conditions as well as mPER2::LUC measures ex vivo to assess circadian function in the suprachiasmatic nuclei (SCN) and important target organs. Age was associated with reduced running wheel use, fragmentation of activity, and slowed resetting in both behavioral and molecular measures. Furthermore, we observed that for aged mice, the presence of a running wheel altered the amplitude of the spontaneous firing rate rhythm in the SCN in vitro. Following a shift of the LD cycle, both young and aged mice showed a change in rhythmicity properties of the mPER2::LUC oscillation of the SCN in vitro, and aged mice exhibited longer lasting internal desynchrony. Access to a running wheel alleviated some age-related changes in the circadian system. In an additional experiment, we replicated the effect of the running wheel, comparing behavioral and in vitro results from aged mice housed with or without a running wheel (>21 months, n = 8 per group, all examined 4 days after the shift). The impact of voluntary exercise on circadian rhythm properties in an aged animal is a novel finding and has implications for the health of older people living with environmentally induced circadian disruption

Blockbuster Middle Ages. Proceedings of the Postgraduate Conference Bamberg 2015

Im Mittelpunkt des aus einer im Jahr 2015 in Bamberg abgehaltenen Nachwuchstagung hervorgegangenen Bandes steht die Mittelalterrezeption in filmischen und seriellen Großproduktionen. Der Blockbuster-Begriff spielt dabei insofern eine wichtige Rolle, als er die mediale Ware ‚Mittelalter‘ sowohl von Produktions- als auch Publikumsseite in den Blick nimmt, die beide an der Erzeugung des Phänomens ‚Blockbuster‘ beteiligt sind. Dass seit dem Aufkommen solcher finanziell hochaufwändigen, auf spektakuläre Schauwerte setzenden Produktionen in den 50er- und 60er Jahren kaum ein Jahr vergangen ist, in denen die Major-Studios nicht einen Mittelalterfilm ‚Marke Hollywood‘ veröffentlicht haben, lässt auf ein anhaltendes ökonomisches Potential mittelalterbezogener Produktionen und damit auf eine stabile Beliebtheit auf Seiten der Rezipienten schließen. Den Gesetzen von Angebot und Nachfrage folgend, beeinflusst das globale Kinopublikum damit zwar einerseits den Filmmarkt mit, gleichzeitig prägen, transportieren und perpetuieren die dadurch entstehenden, international mit großer Reichweite verbreiteten Filme das Mittelalterbild ihrer ZuschauerInnen stark. Die 21 Beiträge des Tagungsbandes widmen sich dem Phänomen ‚Mittelalter im Blockbusterkino‘ inhaltlich, beschäftigen sich aber auch mit der Notwendigkeit seiner Reflexion und den Bedingungen seines gewinnbringenden Einsatzes in Lehre und Unterricht

Evening exposure to blue light stimulates the expression of the clock gene PER2 in humans

We developed a non-invasive method to measure and quantify human circadian PER2 gene expression in oral mucosa samples and show that this gene oscillates in a circadian (= about a day) fashion. We also have the first evidence that induction of human PER2 expression is stimulated by exposing subjects to 2 h of light in the evening. This increase in PER2 expression was statistically significant in comparison to a non-light control condition only after light at 460 nm (blue) but not after light exposure at 550 nm (green). Our results indicate that the non-image-forming visual system is involved in human circadian gene expression. The demonstration of a functional circadian machinery in human buccal samples and its response to light opens the door for investigation of human circadian rhythms at the gene level and their associated disorders

Minute Impurities Contribute Significantly to Olfactory Receptor Ligand Studies : Tales from Testing the Vibration Theory

Several studies have attempted to test the vibrational hypothesis of odorant receptor activation in behavioral and physiological studies using deuterated compounds as odorants. The results have been mixed. Here, we attempted to test how deuterated compounds activate odorant receptors using calcium imaging of the fruit fly antennal lobe. We found specific activation of one area of the antennal lobe corresponding to inputs from a specific receptor. However, upon more detailed analysis, we discovered that an impurity of 0.0006% ethyl acetate in a chemical sample of benzaldehyde-d5 was entirely responsible for a sizable odorant-evoked response in Drosophila melanogaster olfactory receptor cells expressing dOr42b. Without gas chromatographic purification within the experimental setup, this impurity would have created a difference in the responses of deuterated and nondeuterated benzaldehyde, suggesting that dOr42b be a vibration sensitive receptor, which we show here not to be the case. Our results point to a broad problem in the literature on use of non-GC-pure compounds to test receptor selectivity, and we suggest how the limitations can be overcome in future studies.publishe

Klimatische Stabilität von Mittelgebirgsmooren

Inwieweit bisherige und prognostizierte Klimaänderungen Mittelgebirgsmoore beeinflussen, wurde am Beispiel der Mothhäuser Haide im Mittleren Erzgebirge untersucht. Mit den angewandten moorkundlichen Methoden und dem Vergleich von drei Landnutzungsszenarien (IST, pnV, Paläovegetation) mit drei Klimaszenarien (Messdaten 1981 - 2000, WEREX IV 2041-60, Paläoklima) lassen sich die Ökotopveränderungen der Moorfläche ableiten. Im Ergebnis wird ein Rückgang an nässeren Ökotopen prognostiziert, wobei der Charakter eines Moores aber erhalten bleibt. Anthropogene Einflüsse wie Straßenbau, Entwässerung und Torfabbau haben größere Veränderungen bewirkt als durch den Klimawandel zu erwarten sind. Die Wiederherstellung der hydrologischen Durchgängigkeit des Moores, d.h. die Beseitigung von Gräben und Barrieren, kann die negativen Folgen eines zukünftig wärmeren Klimas abpuffern. Hinweise des Herausgebers (Stand: 4. April 2011): Zu Seite 18, Abbildung 4: Die Temperaturreihe vom Hohenpeißenberg und die Temperaturrekonstruktionen nach Glaser (2001), welche diese Reihe mit berücksichtigt hat, weisen in der verwendeten Form Inhomogenitäten auf. Nach einer Homogenisierung durch den DWD wird deutlich, dass das mittlere Temperaturniveau um 1780 eher dem von 1970 entspricht. Die Folgejahre sind von einem Anstieg um ca. 1 °C gekennzeichnet (Glaser 2008). Zu Seite 20, Abschnitt 4.3.2: Die genannten Datenfehler wurden inzwischen behoben. Weil vergleichbare Unplausibilitäten nie ganz ausgeschlossen werden können, sind Qualitätsprüfungen von Beobachtungs- und Projektionsdaten vor jeder Datenanwendung durchzuführen. Zu Seite 20, Abschnitt 4.3.3: Das Regionalisierungsverfahren WEREX simuliert im Betrachtungszeitraum 10 Realisierungen. Statistische Kenngrößen sollten aus allen 10 Realisierungen für vorzugsweise 30-jährige Zeiträume abgeleitet werden. Abweichungen der statistischen Kenngrößen in Modelldaten von denen des beobachteten Datenkollektives sind modellimmanent und deshalb zu erwarten. Die dargestellten Ergebnisse ermöglichen keine abschließende Bewertung der statistischen Eigenschaften der Projektionsdaten. Klimaprojektionen liefern generell nur Annahmen einer möglichen Klimazukunft. Neben der Plausibilitätsprüfung sollte die Bewertung der Aussagen eines Modells möglichst immer in die Bandbreite der Ergebnisse vieler Modelle erfolgen