The road to integrate climate change projections with regional land‐use–biodiversity models

Current approaches to project spatial biodiversity responses to climate change mainly focus on the direct effects of climate on species while regarding land use and land cover as constant or prescribed by global land-use scenarios. However, local land-use decisions are often affected by climate change and biodiversity on top of socioeconomic and policy drivers. To realistically understand and predict climate impacts on biodiversity, it is, therefore, necessary to integrate both direct and indirect effects (via climate-driven land-use change) of climate change on biodiversity.In this perspective paper, we outline how biodiversity models could be better integrated with regional, climate-driven land-use models. We initially provide a short, non-exhaustive review of empirical and modelling approaches to land-use and land-cover change (LU) and biodiversity (BD) change at regional scales, which forms the base for our perspective about improved integration of LU and BD models. We consider a diversity of approaches, with a special emphasis on mechanistic models. We also look at current levels of integration and at model properties, such as scales, inputs and outputs, to further identify integration challenges and opportunities.We find that LU integration in BD models is more frequent than the other way around and has been achieved at different levels: from overlapping predictions to simultaneously coupled simulations (i.e. bidirectional effects). Of the integrated LU-BD socio-ecological models, some studies included climate change effects on LU, but the relative contribution of direct vs. indirect effects of climate change on BD remains a key research challenge.Important research avenues include concerted efforts in harmonizing spatial and temporal resolution, disentangling direct and indirect effects of climate change on biodiversity, explicitly accounting for bidirectional feedbacks, and ultimately feeding socio-ecological systems back into climate predictions. These avenues can be navigated by matching models, plugins for format and resolution conversion, and increasing the land-use forecast horizon with adequate uncertainty. Recent developments of coupled models show that such integration is achievable and can lead to novel insights into climate–land use–biodiversity relations.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Scientific Railway Signalling Symposium 2023 - Einfach Fahren! – Digitale Transformation im Spannungsfeld Automatisierung, europäische Standardisierung und schneller Rollout

Im Rahmen des Programms „Digitale Schiene Deutschland“ wird aktuell an der digitalen Transformation der Infrastruktur gearbeitet. Ziel ist es unter anderem, eine höhere Kapazität sowie optimale Auslastung des Schienennetzes zu erreichen, ohne im größeren Umfang zusätzliche Gleise zu verlegen. Für dieses Ziel bedarf es eines harmonisierten und reibungslosen Zusammenspiels zukunftsweisender Technologien im Bereich der Leit- und Sicherungstechnik, die zunächst umfassend erforscht und anschließend im Feld eingesetzt werden müssen. Mit dieser spannenden Thematik beschäftigte sich das Scientific Railway Signalling Symposium (SRSS) 2023 am 14. Juni, welches vom Institut für Bahnsysteme und Bahntechnik der TU Darmstadt zusammen mit der DB Netz AG sowie erstmals dem Fachgebiet Bahnbetrieb und Infrastruktur am Institut für Land- und Seeverkehr der TU Berlin organisiert wurde. Ca. 100 Fachexpert:innen aus Forschung und Praxis verfolgten die unterschiedlichen Vorträge unter dem Tagungstitel „Einfach Fahren! – Digitale Transformation im Spannungsfeld Automatisierung, europäische Standardisierung und schneller Rollout“ und brachten ihre Expertise in Diskussionsrunden ein. Zu Beginn der Tagung stellte Volker Hentschel von der DB Netz AG in seiner Keynote das volle Potenzial des digitalen Bahnsystems vor. Dabei gab er einen Überblick über die Innovationen, deren Umsetzung in den kommenden Jahren im Rahmen der Digitalen Schiene zu erwarten sind. Daran anschließend diskutierten die Kleingruppen, welche Innovationen der digitalen LST schnell zu Verbesserungen im Feld führen können. Bevor Markus Montigel, RAILvelation GmbH, zum Abschluss des Tages durch einen interaktiven Vortrag das Motto des Tages „Einfach fahren“ noch einmal aus etwas Distanz reflektierte, boten zahlreiche Beiträge detaillierte Einblicke zu unterschiedlichen LST-bezogenen Themen aus Wissenschaft und Praxis. Aufgrund der gestiegenen Anzahl der Vorträge im Vergleich zu den Vorjahren wurde die Tagung im Nachmittagsblock erstmals in parallele Sessions aufgeteilt. In dieser Publikation sind diejenigen Beiträge enthalten, die erfolgreich den Review-Prozess durchlaufen haben. Eine wesentliche Innovation ist das Automatisierte Fahren, dessen Sicherheit vor Einführung geprüft und sichergestellt werden muss. Marco Kinas et al. beschreiben daher in ihrem Beitrag Aspekte des im Rahmen des ATO-RISK-Projekts verfolgten Ansatzes, so z.B. den Einsatz von Regelwerken als Risikoakzeptanzprinzip gemäß der CSM-Verordnung und die Analyse menschlicher Faktoren im Vergleich zum derzeitigen bemannten Betrieb. Neben der funktionalen Sicherheit spielt auch die Sicherheit vor Angriffen eine wichtige Rolle. Simon Unger et al. erläutern daher in ihrem Beitrag das Zusammenspiel zwischen Safety und Security und arbeiten insbesondere die Relevanz von Security in Safety-kritischen Systemen anhand des RaSTA-Protokolls heraus. Im Gegensatz zu Safety handelt es sich bei Security um einen dynamischen Aspekt, denn die Bedrohungslage durch Angreifer kann sich stetig wandeln. Matthias Drodt von der DB Netz AG und Frank Weber vom Eisenbahn-Bundesamt beschreiben in ihrem Beitrag daher Lösungsansätze zur Zulassung der sehr dynamischen IT-Security in Eisenbahnsystemen. Für eine schnelle Zulassung und einen schnellen Rollout ist auch eine Beschleunigung des Entwicklungs- und Sicherheitsnachweisprozesses notwendig. Frederic Reiter et al. beschreiben in ihrem Paper eine vollständig virtualisierte Evaluierungsumgebung für digitale Stellwerke, die die Komplexität reduziert und Tests für Ausführung von Funktionen vor der Integration mit physischen Komponenten ermöglicht. Gunnar Smith von Prover Technology aus Stockholm stellt in seinem Beitrag die Methoden vor, die zur Reduzierung des Aufwandes in der Entwicklungsphase der LST-Systeme und dadurch auch zum schnellen Rollout beitragen werden. Julian Lucas von der TU Darmstadt und Markus Rothkehl von der DB Netz beschreiben ein Konzept für ein modulares Nachweisverfahren für verschiedene Komponenten der digitalen Sicherungstechnik. Auch im Falle eines beschleunigten Rollouts wird jedoch eine längere Übergangsphase zur digitalen LST erforderlich sein, in der es mehrere Migrationsschritte geben wird. In seinem Beitrag erläutert Melvin Zinngrebe von SBB AG zwei Strategien, die von der SBB AG zur Bewältigung der Migrationsherausforderungen angewendet werden. Eine davon ist die Lebensverlängerung der ersten Generation elektronischer Stellwerke, um Investitionen in eine Übergangstechnologie vor der Führerstandssignalisierung (FSS)-Migration zu vermeiden. Die andere Strategie ist eine Nachrüstung mit FSS. Zuverlässige Infrastrukturdaten sind eine unerlässliche Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung der digitalen Transformation. Benedikt Wenzel et al. haben in ihrem Beitrag die Auswirkungen auf die Qualität von Infrastrukturdaten und geeignete Strategien zur Bewältigung der Herausforderungen, die mit der Erstellung und Pflege zuverlässiger Infrastrukturdaten verbunden sind, herausgearbeitet. Um Pünktlichkeit und den reibungslosen Zugverkehr sicherstellen zu können, ist die Gewährleistung der Verfügbarkeit von LST-Systemen ein wichtiges Thema. In ihrem Paper beleuchten Simon Hofer und Martin Müller von team Technology Management GmbH verschiedene Strategien, um die Anforderungen an die hohe Verfügbarkeit beim Zugsicherungssystem ETCS gewährleisten zu können. Die Potenziale für Kapazitätssteigerungen und Leistungsverbesserungen, die durch Digitale Stellwerke, ETCS und andere Technologien erzielt werden können, sind in Deutschland nach wie vor enorm. Peter Reinhart von der DB Netz AG fasst in seinem Paper den bisherigen Erkenntnisstand hierzu anhand des Digitalen Knoten Stuttgart zusammen. Die breite Themenvielfalt der in diesem Tagungsband enthaltenen Artikel zeigt, wie dynamisch das Umfeld in unserer Branche derzeit ist und wie viele spannende Innovationen wir in den nächsten Jahren erwarten dürfen

Dissecting the Shared Genetic Architecture of Suicide Attempt, Psychiatric Disorders, and Known Risk Factors

Background Suicide is a leading cause of death worldwide, and nonfatal suicide attempts, which occur far more frequently, are a major source of disability and social and economic burden. Both have substantial genetic etiology, which is partially shared and partially distinct from that of related psychiatric disorders. Methods We conducted a genome-wide association study (GWAS) of 29,782 suicide attempt (SA) cases and 519,961 controls in the International Suicide Genetics Consortium (ISGC). The GWAS of SA was conditioned on psychiatric disorders using GWAS summary statistics via multitrait-based conditional and joint analysis, to remove genetic effects on SA mediated by psychiatric disorders. We investigated the shared and divergent genetic architectures of SA, psychiatric disorders, and other known risk factors. Results Two loci reached genome-wide significance for SA: the major histocompatibility complex and an intergenic locus on chromosome 7, the latter of which remained associated with SA after conditioning on psychiatric disorders and replicated in an independent cohort from the Million Veteran Program. This locus has been implicated in risk-taking behavior, smoking, and insomnia. SA showed strong genetic correlation with psychiatric disorders, particularly major depression, and also with smoking, pain, risk-taking behavior, sleep disturbances, lower educational attainment, reproductive traits, lower socioeconomic status, and poorer general health. After conditioning on psychiatric disorders, the genetic correlations between SA and psychiatric disorders decreased, whereas those with nonpsychiatric traits remained largely unchanged. Conclusions Our results identify a risk locus that contributes more strongly to SA than other phenotypes and suggest a shared underlying biology between SA and known risk factors that is not mediated by psychiatric disorders.Peer reviewe

Genomic Dissection of Bipolar Disorder and Schizophrenia, Including 28 Subphenotypes

publisher: Elsevier articletitle: Genomic Dissection of Bipolar Disorder and Schizophrenia, Including 28 Subphenotypes journaltitle: Cell articlelink: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.05.046 content_type: article copyright: © 2018 Elsevier Inc