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The nonhydrostatic regional climate model CCLM was used for a long-term hindcast run (2002–2016) for the Weddell Sea region with resolutions of 15 and 5 km and two different turbulence parametrizations. CCLM was nested in ERA-Interim data and used in forecast mode (suite of consecutive 30 h long simulations with 6 h spin-up). We prescribed the sea ice concentration from satellite data and used a thermodynamic sea ice model. The performance of the model was evaluated in terms of temperature and wind using data from Antarctic stations, automatic weather stations (AWSs), an operational forecast model and reanalyses data, and lidar wind profiles. For the reference run we found a warm bias for the near-surface temperature over the Antarctic Plateau. This bias was removed in the second run by adjusting the turbulence parametrization, which results in a more realistic representation of the surface inversion over the plateau but resulted in a negative bias for some coastal regions. A comparison with measurements over the sea ice of the Weddell Sea by three AWS buoys for 1 year showed small biases for temperature around ±1 K and for wind speed of 1 m s−1. Comparisons of radio soundings showed a model bias around 0 and a RMSE of 1–2 K for temperature and 3–4 m s−1 for wind speed. The comparison of CCLM simulations at resolutions down to 1 km with wind data from Doppler lidar measurements during December 2015 and January 2016 yielded almost no bias in wind speed and a RMSE of ca. 2 m s−1. Overall CCLM shows a good representation of temperature and wind for the Weddell Sea region. Based on these encouraging results, CCLM at high resolution will be used for the investigation of the regional climate in the Antarctic and atmosphere–ice–ocean interactions processes in a forthcoming study.
Das Policy Paper ‚Handlungsbedarfe für die Raumentwicklung der Großregion aus Sicht der Forschung‘ fasst wesentliche Erkenntnisse von Forscher*innen des UniGR-Center for Border Studies in fünf für die Großregion relevanten Bereichen (Demographie und Migration, Verkehr, Beschäftigung und wirtschaftliche Entwicklung, Energielandschaften, Grenzüberschreitende Governance) zusammen und formuliert Handlungsoptionen für die Planungspraxis und politische Entscheidungsträger*innen. Darüber hinaus thematisiert es den Wissensaus-tausch zwischen Forschung und Politik.
Soils in forest ecosystems bear a high potential as carbon (C) sinks in the mitigation of climate change. The amount and characteristics of soil organic matter (SOM) are driven by inputs, transformation, degradation and stabilization of organic substances. While tree species fuel the C cycle by producing aboveground and belowground litter, soil microorganisms are crucial for litter degradation as well as the formation and stabilization of SOM. Nonetheless, our knowledge about the tree species effect on the SOM status is limited, inconsistent and blurred. The investigation of tree species effects on SOM is challenging because in long-established forest ecosystems the spatial distribution of tree species is a result of the interplay of environmental factors including climate, geomorphology and soil chemistry. Moreover, tree distribution can further vary with forest successional stage and silvicultural management. Since these factors also directly affect the soil C-status, it is difficult to identify a pure “tree species effect” on the SOM status at regular forested sites. It therefore remains unclear in how far tree species-specific litter with different quality influences the microbial driven turnover and formation of SOM.
Tree species effects on SOM and related soil microbial properties were investigated by examining soil profiles (comprising organic forest floor horizons and mineral soil layers) in different forest stands at the recultivated spoil heap ‘Sophienhöhe’ located at the lignite open-cast mine Hambach near Jülich, Germany. The afforested sites comprised monocultural stands of Douglas fir (Pseudotsuga menziesii), black pine (Pinus nigra), European beech (Fagus sylvatica) and red oak (Quercus rubra) as well as a mixed deciduous stand site planted mainly with hornbeam (Carpinus betulus), lime (Tilia cordata) and common oak (Quercus robur) that were grown for 35 years under identical soil and geomorphological conditions. Because the parent material used for site recultivation was free from organic matter or coal material, the SOM accumulation is entirely the result of in situ soil development due to the impact of tree species.
The first study revealed that tree species had a significant effect on soil organic carbon (SOC) stocks, stoichiometric patterns of C, nitrogen (N), sulfur (S), hydrogen (H) and oxygen (O) as well as the microbial biomass carbon (MBC) content in the forest floor and the top mineral soil layers (0-5 cm, 5-10 cm, 10-30 cm). In general, forest floor SOC stocks were significantly higher at coniferous forest stands compared to deciduous tree species, whereas in mineral soil layers the differences were smaller. Thus, the impact of tree species decreased with increasing soil depth. By investigating the linkage of the natural abundance of 13C and 15N in the soil depth gradients with C:N and O:C stoichiometry, the second study showed that differences in SOC stocks and SOM quality resulted from a tree species-dependent turnover of SOM. Significantly higher turnover of organic matter in soils under deciduous tree species depended to 46 % on the quality of litterfall and root inputs (N content, C:N, O:C ratio), and on the initial isotopic signatures of litterfall. Hence, SOM composition and turnover also depends on additional – presumably microbially driven – factors. The subsequent results of the third study revealed that differences in SOM composition and related soil microbial properties were linked to different microbial communities. Phospholipid fatty acid (PLFA) patterns in the soil profiles indicated that the supply and availability of C and nutrient-rich substrates drive the distribution of fungi, Gram-positive (G+) bacteria and Gram-negative (G−) bacteria between tree species and along the soil depth gradients. The fourth study investigated the molecular composition of extractable soil microbial biomass-derived (SMB) and SOM-derived compounds by electrospray ionization Fourier transformation ion cyclotron resonance mass spectrometry (ESI-FT-ICR-MS). This was complemented by the analysis of nine monosaccharides representing microbial or plant origin. Microbially derived compounds substantially contributed to SOM and the contribution increased with soil depth. The supply of tree species-specific substrates resulted in different chemical composition of SMB with largest differences between deciduous and coniferous stands. At the same time, microorganisms contributed to SOM resulting in a strong similarity in the composition of SOM and SMB.
Overall, the complex interplay of tree species-specific litter inputs and the ability, activity and efficiency of the associated soil fauna and microbial community in metabolizing the organic substrates leads to significant differences in the amount, distribution, quality and consequently, the stability of SOM. These findings are useful for a targeted cultivation of tree species to optimize soil C sequestration and other forest ecosystems services.
Erlebnisgenese im Tourismus
(2021)
Das Thema des Erlebnisses steht bereits seit langem im Fokus von Anbietern von Dienstleistungen. Dies gilt insbesondere für den Tourismus, einer Branche, deren Produkte zu einem signifikanten Teil aus solchen bestehen. Entsprechend der Prominenz des Themas, vor allem in den Bereichen touristischer Produktentwicklung und Marketing, ist dieses bereits breit in der Forschung diskutiert worden.
Trotz ausgiebiger Publikationsaktivitäten ist der tatsächliche Wissensstand in diesem Thema dennoch auffällig gering. Ein wichtiges Problem liegt darin begründet, dass die Terminologie im Bereich von Erlebnissen noch nicht allgemein akzeptiert und scharf abgegrenzt ist. So muss zwischen Erlebnissen und Erfahrungen unterschieden werden. Erstere treten während des Prozesses der Wahrnehmung einer touristischen Dienstleistung auf und bilden die Basis für Erfahrungen, welche prägend hinsichtlich der Wahrnehmung wirken und im Gesamtkontext der Reise betrachtet werden. Dieser Unterscheidung wird nicht nur in der englischsprachigen Literatur, in der beide Begriffe mit dem Begriff Experience beschrieben werden, sondern auch in der deutschsprachigen Literatur zumeist zu wenig Rechnung getragen, was dazu führt, dass häufig zu Erlebnissen publiziert wird, obwohl eigentlich Erfahrungen beschrieben werden. Problematisch ist dies vor allem, weil damit ein Phänomen untersucht wird, dessen Basis nahezu gänzlich unbekannt ist. Wichtige Fragen, welche zum Verständnis von Erlebnissen und damit auch von Erfahrungen bleiben unbeantwortet:
1) Welche Faktoren werden in der Genese von Erlebnissen wirksam?
2) Wie wirken diese zusammen?
3) Wie wird die Stärke eines Erlebnisses determiniert?
4) Wie werden Erlebnisse stark genug um den Konsum einer touristischen Dienstleistung zu prägen und damit gegebenenfalls zu Erfahrungen zu werden?
In der vorliegenden Arbeit wurden diese Fragen beantwortet, womit ein erster Schritt in Richtung der Füllung einer für die Tourismuswissenschaft nicht unbedeutenden Forschungslücke gelungen ist.
Um Erlebnisse, den Prozess der Genese dieser und deren Bewertung durch den Gast verstehen zu können, wurde ein triangulierter, zweistufiger Forschungsprozess ersonnen und in einem naturtouristischen Setting im Nationalpark Vorpommersche Boddenlandschaft zur Anwendung gebracht. Es handelt sich dabei um einen Mixed-Methods-Ansatz:
1) Induktive-qualitative Studie auf Basis der Grounded Theory
a. Ziel: Identifikation von Wirkkomponenten und deren Zusammenspiel und Generierung eines Modells
b. Methoden: Verdeckte Beobachtung und narrative Interviews
c. Ergebnisse: Modelle der Genese punktueller Erlebnisse und prägender Erlebnisse
2) Deduktive-quantitative Studie
a. Ziel: Überprüfung und Konkretisierung der in 1) generierten Modelle
b. Methoden: Fragebogengestützte, quantitative Befragung und Auswertung mittels multivariater Verfahren
c. Ergebnisse: Zusammenfassung der beiden Modelle zu einem finalen Modell der Erlebnis- und Erfahrungsgenese
Das Ergebnis des Vorgehens ist ein empirisch erarbeitetes und validiertes, detailliertes Modell der Genese von Erlebnissen und der Bewertung dieser durch den Erlebenden in Bezug auf deren Fähigkeit zu Erfahrungen zu werden.
Neben der Aufarbeitung und Konkretisierung dieses Prozesses konnte zusätzlich die in viele Richtungen diskutierte Bedeutung von Erwartungen und Produktzufriedenheit mit Blick auf die Bewertung von Erlebnissen geklärt werden. So konnte empirisch nachgewiesen werden, dass Erlebnisse, die auf Überraschungen, dem Unerwarteten, basierten besonders resistent gegenüber Störfaktoren waren und positive Erlebnisse zwar durchaus im Zusammenhang mit Produktzufriedenheit stehen aber sich vor allem durch eine zumindest temporär gesteigerte Lebenszufriedenheit manifestieren. Damit konnte das Hauptkriterium für die Bewertung von Erlebnissen mit Blick auf ihre Tauglichkeit zu Erfahrungen identifiziert werden.
Für die weitere Forschung kann die vorliegende Arbeit mit dem finalen Modell der Erlebnis- und Erfahrungsgenese einen soliden Ausgangspunkt bilden. So bieten zahlreiche Faktoren im Modell die Möglichkeit zur weiteren Forschung. Auch sollten die Ergebnisse in weiteren touristischen Kontexten überprüft werden.
Für die touristische Praxis kann die vorliegende Arbeit zahlreiche Hinweise geben. So bedeutet die Generierung von Erlebnissen im touristischen Kontext mehr als nur die Erfüllung von Erwartungen. Die widerstandsfähigsten Erlebnisse sind jene, die den Gast zu überraschen vermögen. Ein qualitativ hochwertiges, den Gast zufriedenstellendes Produkt ist dabei nicht mehr als ein Basisfaktor. Wirklich erfolgreich ist ein erlebnisbasierender Ansatz nur dann, wenn dieser es vermag die Lebenszufriedenheit des Gastes zu steigern.
Grundlage der Arbeit stellten zwei Arbeitshypothesen dar, die es zu überprüfen galt. Die beiden Arbeitshypothesen wurden aufgrund einer Beobachtung eines Phänomens im Freiland formuliert, da bei scheinbar unterschiedlich starkem Reblausbesatzes im Boden kein direkter Zusammenhang zu einer schädigenden Wirkung dieses Stressphänomens (Reblausbefall) hergestellt werden konnte. Im Gegenteil traten die schädigenden Wirkungen des Reblausbefalls in Form von Rückgangserscheinungen eher in Rebflächen auf, die einer mangelhaften Bewirtschaftung oder Bestandsführung unterlagen. Zur Klärung dieses Phänomens wurden daher die beiden (A., B.) folgenden Hypothesen aufgestellt, die es zu überprüfen galt:
A.: Die in mit Unterlagsrebsorten der Kreuzung V. berlandieri x V. riparia zu beobachtenden Rückgangserscheinungen in Rebanlagen mit Reblausvorkommen werden nicht allein durch die Saugtätigkeit der Reblaus an den Rebwurzeln verursacht; eine direkte Korrelation zwischen Reblausdichte und Ausmaß der Rückgangserscheinungen an infizierten Reben besteht nicht. B.: Das Ausmaß möglicher Rückgangserscheinungen ist abhängig von der Bewirtschaftung des Rebbestands, wobei der Bodenbewirtschaftung eine maßgebliche Rolle zukommt.
Um diese Hypothesen zu überprüfen wurde ableitend von den Zielen der Arbeit ein Reblausbonitursystem zur Erfassung der Reblausabudanz im Freiland im Boden erarbeitet. Die besonderen Schwierigkeiten bei der Erfassung des Reblausbefalls im Boden aufgrund des stark variierenden Wurzelsystems der Rebe und dem ebenfalls stark schwankenden Reblausbefalls an der Wurzel der Rebe wurde mit dem Reblausbonitursystem (Grabungen) Rechnung getragen, sodass ein valides System zur Beurteilung des Reblausbefalls auch im jahreszeitlichen Verlauf erstellt worden konnte. Damit wurde ein Reblausbonitursystem geschaffen, das auch in praktischer Anwendung durchführbar ist und somit mit seiner höheren möglichen Replikationsrate bei der Probenentnahme dem stark variierenden Charakter des Reblausbefalls im Boden Rechnung trägt.
Um Rückgangserscheinungen in einem Weinberg nachhaltig analysieren zu können, wurde ein Wuchsbonitursystem evaluiert. Dieses System beurteilt alle Reben einer Rebfläche innerhalb eines einfachen für den Menschen kognitiv sehr gut verarbeitenden Bewertungssystem zum Wuchs der Reben. Damit ist eine Erfassung einer sehr großen Datenmenge zur Beurteilung des Wuchses auf einem Rebfeld möglich. Die Korrelation des mit dem System ermittelten Wuchses zu vielen Leistungsparametern der Rebe und den Gegebenheiten auf den Versuchsflächen zeigt die hohe Validität des Wuchsbonitursystems auf. Auch konnten Wuchsunterschiede in sehr differierenden Versuchsfeldern mit dieser Methode deutlich belegt werden. Damit wurde deutlich, dass mit dieser Wuchsboniturmethode die Rückgangserscheinungen in einer Rebfläche erkannt und analysiert werden konnten. Somit konnten mit den beiden Instrumenten der Wuchs- und Reblausbonitur die beiden Arbeitshypothesen dahingehend belegt werden, dass unter Verwendung der Unterlagensorten der Kreuzungskombination V. berlandieri x V. riparia kein Zusammenhang zwischen der Reblausdichte im Boden und Rückgangserscheinungen der Rebe vorliegen. Darüber hinaus konnte belegt werden, dass in Erweiterung dieser Erkenntnis das Ausmaß der Rückganserscheinungen bei Reben maßgeblich von der Art der Bewirtschaftung abhängt und somit deutlich abzutrennen ist vom Einfluss des Reblausbefalls. Vor allem konnte durch die vorliegende Arbeit unter Einbeziehung des Wuchsbonitursystems eine Methode erarbeitet werden, die in Zukunft bei der Beurteilung von Fernerkundungsdaten ein nützliches Instrument darstellt, um die wirklichen Gegebenheiten hinsichtlich des Wuchses der Reben auf Weinbergsflächen mit den berechneten Werten zu Wuchsindizes zu korrelieren.
Aufgrund oftmals erhöhter Arsen- und Schwermetallgehalte in den Oberböden von Auen ist eine Verwertung von Auenböden, zum Beispiel im Rahmen von Renaturierungsmaßnahmen, oftmals schwierig, da keine auenspezifische Bewertungsgrundlage für dieser Stoffgehalte vorliegt.
Am Beispiel der Lippeaue erfolgte auf Grundlage abgeleiteter Haupteinflussfaktoren für die Konzentration von Arsen- und Schwermetallen in den Oberböden die Ableitung von Hintergrundgehalten. Die Metall- und Schwermetallgehalte in den Oberböden der Lippeaue lagen i. d. R. erwartungsgemäß oberhalb der in der Praxis verwendeten Einstufungswerte (z. B. Vorsorgewerte der BBodSchV, Hintergrundwerte von NRW), die sich allerdings auf Standorte außerhalb der Aue beziehen.
Anhand von gewonnen Daten aus Projektarbeiten im Zuge der Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie (z. B. bodenkundliche und ingenieurgeologische Profilaufnahme, bodenmechanische Laborversuche) und ergänzend durchgeführter Untersuchungen, wie z. B. Bodentypenkartierung und mineralogische Untersuchungen, erfolgte eine detaillierte Standortcharakterisierung der Böden in der Lippeaue.
Auf Basis der abgeleiteten Hintergrundgehalte wurden unter Berücksichtigung der ermittelten Bodenkennwerte und Einflussgrößen auenspezifische Einbauregeln abgeleitet. Mit dem Ziel einer praktikablen Anwendbarkeit wurde eine auf die wesentlichen Kenngrößen reduzierte Bewertungsmatrix erarbeitet. Bei geplanten baulichen Eingriffen in den Boden kann nun mit den lippeauenspezifischen Einbauwerten für Arsen und Schwermetalle anhand konventioneller Parameter für jeden Standort ermittelt werden, ob besonders günstige oder ungünstige Bedingungen für einen potenziellen Wiedereinbau vorliegen. Die abgeleiteten Hintergrundgehalte und Einbauwerte verstehen sich dabei als – auf Basis der aktuellen Datenlage abgeleitete – Handlungsempfehlung und Orientierung zur Bewertung von Böden im Hinblick auf einen gebietsübergreifenden Wiedereinbau in der Lippeaue.
This working paper examines the concept of metabolism and its potential as a critical analytical lens to study the contemporary city from a political perspective. The paper illustrates how the metabolism concept has been used historically, both as a metaphor to describe the technological, social, political and economic dimensions of human-environment relations, and as a concrete analytical tool to quantify and better understand how flows of matter and energy shape the territorial and spatial configurations of cityscapes. Drawing on the example of the urban water metabolism of the Greater Accra Metropolitan Area (GAMA), it is argued that contemporary approaches to metabolic analysis should be extended in two ways to increase the integrative potential of the urban water metabolism concept. On the one hand, the paper demonstrates that a political ecology approach is particularly well-suited to illuminate the contested production of urban environments and move beyond a narrow technical, managerial and state- centric focus in research on urban metabolic relations. On the other hand, the paper advocates for an approach to metabolic analysis that views the urban environment not simply as a relatively static exteriority that is produced by dynamic flows of matter, energy and information, but rather as a dynamic, nested and co-evolutionary network of complex biosocial and material relations, which in itself shapes how various metabolisms interact across scales. The paper then concludes by briefly discussing how a combination of metabolic analysis and political ecology research can inform urban water governance. In sum, the paper emphasizes the need for metabolic analysis to remain open to a plurality of different knowledge forms and perspectives, and to remain attentive to the inherently political nature of material and technological phenomena in order to allow for mutually beneficial exchanges between various scholarly communities.
The impacts of intense urbanization and associated urban land-use change along coastlines is vast and unprecedented. Several coasts of the world have been be subjected to human-induced coastal changes and it is imperative to monitor, assess and quantify them. This paper provides the state-of-the-art discourses on the changing dynamics of urban land-use driven by the forces of urbanization. Drawing on extant literature mainly from Web of Science and Google scholar, the status quo of the spatio-temporal dynamics of urbanization and urban change processes were explored with specific focus on global, Africa, Ghana and an actual case of Accra coast. Findings show whilst urbanization continues to increase exponentially, urban land also continue to change markedly. Current trends and patterns shows that changing urban dynamics exhibit are distinctly different from that of the past. Particularly, the rate, magnitude, geographic location, urban forms and functions are changing. In the specific case of Accra coast, there is general trend of urbanization moving outwards, i.e. from the core city centre towards the peripheral areas. Additionally, spatial urban pattern is dominated by urban sprawl, characterized by the cyclical process of diffusion and coalescence. The processes of urbanization are further exacerbated within coastal areas with a new and unique spatial urban form, “tourism urbanization” emerging. This new urban form is largely driven by rapid expansion of tourist infrastructure, developing at the instance of government policy to develop coastal tourism. In addition, the coastal conurbation of Accra-Tema is a powerful hub for industrial and commercial activities, which is drawing huge “humanline” to- wards the coastline. The literature illustrates that contemporary approaches and conceptualizations for urbanization and urban land-use change analysis be extended particularly from the mere focus on statistical classifications of cities in different size categories. With the urban fringe spreading outwardly, it should be kept in mind that new forms of urban settlements are emerging along with varying sizes. Considering the multiple scales, magnitude and rates involved as well as the geospatial patterns of urban change processes, experimental case studies that include coastal cities, Peri-urban fringes and interconnections with rural areas across a range of urbanization processes is essential and very urgent.
The main socio-ecological pressures in five wetlands in the Greater Accra Region were first identified and then summarized by reviewing the relevant literature. As a second step, fieldwork in the region was carried out in 2016 to further examine the pressures identified in the literature. Most research on the wetlands in Ghana was published around the year 2000. Yet, similar socio-ecological pressures persist today. Based on both, fieldwork observations and the literature review, these pressures were ranked using the IUCN pressures system analysis framework. It is suggested that further research needs to proceed with uncovering how trade-offs between ecosystem and quality of life can be defined.
In a first step, this paper analyses the emergence of the UN Sustainable Development Goals (SDGs) as new global development framework with regard to key actors, social learning cycles, innovation platforms, fundamental policy changes and transition dynamics towards sustainability. In a second step, it traces the convolution of social, political and environmental dimensions, social power relations and governance paradigms embedded in the drafting process and final framework of the water related SDG 6. This research concludes that the SDGs induced important paradigm and policy changes in addition to rearranging existing power relations.
