Küstenforschung


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Als Küstenforscher auf Ostseekreuzfahrt

Beitrag von Prof. Dr. Kay-Christian Emeis, Institutsleiter Bereich Biogeochemie im Küstenmeer

„Wenn einer eine Reise tut … dann muss er was erzählen“, so oder ähnlich könnte das Motto der Edutainment-Kooperationsvereinbarung zwischen HZG und der TUI lauten. Ich bin jetzt auch erstmals so ein Edutainer und fahre derzeit auf der Ostsee auf der „Mein Schiff 3“. Tallinn – St. Petersburg – Helsinki – Stockholm sind die Stationen. Das bedeutet auch einige Abende und Nächte an Bord, und dann kommen meine Auftritte.

Drei Vorträge habe ich im Gepäck und der erste mit dem Titel „Die lange und wechselvolle Geschichte der Ostsee“ lockte  immerhin einige Dutzend Gäste von den vielfältigen Konkurrenzangeboten  und –veranstaltungen (es sind jeden Abend mindestens 12, für jeden Geschmack ist etwas dabei) weg in meinen Vortrag. Da hat es mein Kollege Prof. Dr. Herbert Schmidt leichter, denn er bereitet die Fahrtteilnehmer mit unterhaltsamen und lehrreichen Vorträgen auf die nächsten Stationen und Städte unserer Reise vor – und zieht regelmäßig ungefähr viermal so viele Zuhörer an.

Trotzdem ist es für mich eine großartige Gelegenheit, Menschen aus dem Binnenland mit unseren wissenschaftlichen Themen zu unterhalten, denn die wenigsten der etwa 2500 Fahrtteilnehmer sind von der Küste. Aber es ist auch eine interessante und lehrreiche Herausforderung, die richtige Flughöhe abzuschätzen und gegebenenfalls zu justieren, wenn die Augen glasig werden. Die Ostsee jedenfalls fand Anklang, und sie ist ja auch ein interessantes kleines Meer inmitten einer uralten geologischen Landschaft. Heute ist ein Vortrag über „Klimawandel – Fakten, Gründe, Prognosen“ angekündigt, und das nach zwei intensiven Tagen mit Besichtigungen und Touren in St. Petersburg. Ich bin gespannt …

(Fotos: Kay-Christian Emeis / HZG)


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Mitarbeiter stellen sich vor: Alexander Bratek

Welchen fachlichen Hintergrund haben Sie?

Ich habe an der Universität Hamburg meinen Bachelor im Bereich Geowissenschaften absolviert und anschließend meinen Master an der Freien Universität Berlin ebenfalls in Geowissenschaften mit dem Schwerpunkt in Hydrogeologie erfolgreich abgeschlossen. Meine Masterarbeit habe ich in Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht bei der Nachwuchsgruppe von Kirstin Dähnke zum Thema von Stickstoffeinträgen in dem Einzugsgebiet der Rhône verfasst und bin so in Kontakt mit dem HZG und zum Thema des Stickstoffkreislaufes gekommen. Mir war vorher nicht bewusst, wie komplex der Stickstoffkreislauf sein kann, und man noch so viel auf diesem Gebiet erforschen muss.

Wie sieht ein typischer Arbeitstag aus?

Mein Arbeitsalltag kann sehr vielfältig sein, was eine Promotion auf diesem Gebiet so reizvoll macht. Zunächst beginnt diese mit der Probennahme und anschließender Laborarbeit. Die Ergebnisse werden dann im Büro ausgewertet und zusammengeschrieben.

Foto: privat

Was ist Ihr großes Ziel?

Mein größtes Ziel ist, meine Doktorarbeit Anfang 2019 fertig zu stellen und all meine Ergebnisse zu veröffentlichen.

Was war Ihr bisher größter Erfolg?

Bisher gab es kleinere und größere Erfolge. Mit jedem Fortschritt und Erfolg, aber auch durch Stolpersteine lernt man dazu und entwickelt sich weiter.

Was ist Ihr persönliches Markenzeichen?

Ich bin mir nicht sicher, ob ich ein Markenzeichen habe. Vielleicht ist es meine ruhige Ausstrahlung?

(mehr Informationen zu Alexander Bratek)


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Publications

von Storch, H., F. Feser, B. Geyer, K. Klehmet, D. Li, B. Rockel, M. Schubert-Frisius, N. Tim, E. Zorita (2017): Regional re-analysis without local data – exploiting the downscaling paradigm. Journal of Geophysical Research – Atmospheres, DOI 10.1002/2016JD026332

Abstract:

This paper demonstrates two important aspects of regional dynamical downscaling of multi-decadal atmospheric re-analysis. First, that in this way skillful regional descriptions of multi-decadal climate variability may be constructed in regions with little or no local data. Secondly, that the concept of large-scale constraining allows global downscaling, so that global re-analyses may be completed by additions of consistent detail in all regions of the world.

Global re-analyses suffer from inhomogeneities. However, their largescale componenst are mostly homogeneous; Therefore, the concept of downscaling may be applied to homogeneously complement the large-scale state of the re-analyses with regional detail – wherever the condition of homogeneity of the description of large scales is fulfilled.

Technically this can be done by dynamical downscaling using a regional or global climate model, which’s large scales are constrained by spectral nudging. This approach has been developed and tested for the region of Europe, and a skillful representation of regional weather risks – in particular marine risks – was identified. We have run this system in regions with reduced or absent local data coverage, such as Central Siberia, the Bohai and Yellow Sea, Southwestern Africa and the South Atlantic. Also a global simulation was computed, which adds regional features to prescribed global dynamics. Our cases demonstrate that spatially detailed reconstructions of the climate state and its change in the recent three to six decades add useful supplementary information to existing observational data for mid-latitude and sub-tropical regions of the world.

Plain Language Summary:

This paper demonstrates two important aspects of regional dynamical downscaling of multi-decadal atmospheric re-analysis. First, in this way skillful regional descriptions of multi-decadal climate variability may be constructed in regions with little or no local data. Secondly, the concept of large-scale constraining allows global dynamical downscaling so that global re-analyses may be completed by additions of consistent detail in all regions of the world.


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Publications

Zhao, Z.; Tang, J.; Mi, L.; Tian, C.; Zhong, G.; Zhang, G.; Wang, S.; Li, Q.; Ebinghaus, R.; Xie, Z.; Sun, H. (2017): Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances in the lower atmospheres and surface waters of the Chinese Bohai Sea, Yellow Sea, and Yangtze River Estuary. Science of the Total Environment 599–600, 114–123, doi:10.1016/j.scitotenv.2017.04.147

Abstract:

Polyfluoroalkyl and perfluoroalkyl substances (PFASs), in the forms of neutral polyfluoroalkyl substances in the gas phase of air and ionic perfluoroalkyl substances in the dissolved phase of surface water, were investigated during a sampling campaign in the Bohai Sea, Yellow Sea, and Yangtze River estuary in May 2012. In the gas phase, the concentrations of neutral ∑ PFASs were within the range of 76–551 pg/m3. Higher concentrations were observed in the South Yellow Sea. 8:2 fluorotelomer alcohol (FTOH) was the predominant compound as it accounted for 92%–95% of neutral ∑ PFASs in all air samples. Air mass backward trajectory analysis indicated that neutral ∑ PFASs came mainly from the coast of the Yellow Sea, including the Shandong, Jiangsu, and Zhejiang provinces of China, and the coastal region of South Korea. The fluxes of gas phase dry deposition were simulated for neutral PFASs, and neutral ∑ PFASs fluxes varied from 0.37 to 2.3 pg/m2/s. In the dissolved phase of the surface water, concentrations of ionic ∑ PFASs ranged from 1.6 to 118 ng/L, with the Bohai Sea exhibiting higher concentrations than both the Yellow Sea and the Yangtze River estuary. Perfluorooctanoic acid (PFOA) was the predominant compound accounting for 51%–90% of the ionic ∑ PFAS concentrations. Releases from industrial and domestic activities as well as the semiclosed geographical conditions increased the level of ionic ∑ PFASs in the Bohai Sea. The spatial distributions of perfluoroalkyl carboxylic acids (PFCAs) and perfluoroalkane sulfonic acids (PFSAs) were different significantly. The Laizhou Bay was the major source region of PFCAs and the Yangtze River estuary was the major source of PFSAs.


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Einfach

Foto: Ina Frings / HZG

war die Frage aus unserem letzten Freitagsfoto: Wo genießen diese „Bankkunden“ die Sonne? Die Antwort ist ebenso einfach, doch darauf zu kommen umso kniffliger 😉 Es liegt an der Perspektive, die das menschliche Auge in der Form so gar nicht wahrnehmen kann – erst die Kamera mit Zoom macht es möglich. Die Lösung haben wir hier:

Foto: Ina Frings / HZG

Na, gefunden? Der Standort zur Aufnahme des Fotos ist auf dem Peildeck der „Ludwig Prandtl“ und rechts oben auf dem Bild sieht man den Deich, der am Ufer der Elbe verläuft. Ganz klein zu erkennen die Bank mit den Besuchern. Das Wandgemälde wiederum steht auf halber Entfernung zwischen Standort und Bank. Und wenn man darauf zoomt, erhält man die „unrealistisch“ verzerrte Perspektive, dass sich der Deich unmittelbar hinter der Wand befindet.

Foto: Ina Frings / HZG

Wo ist es denn nun? Wo winken die Menschen so freundlich den vorbeifahrenden Schiffen zu? In Glückstadt an der Elbe … 😉


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Miese Zeiten für die Miesmuschel?

Der Klimawandel hat Folgen – auch für die Aquakulturen in Europa.

Screenshot eskp.de

Auf der Wissensplattform „Erde und Umwelt“ (ESKP) beschreiben die Autoren Prof. Dr. Bela H. Buck, Christina Hörterer und Andreas Benkens (alle vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung) in ihrem Artikel die Einflüsse von Temperaturanstieg sowie der Erhöhung von CO2 und Nährstoffeinträgen auf  Aquakulturen. Gibt es Gewinner und Verlierer?

Global stammt bereits jeder zweite Fisch aus Aquakulturen. Der Anteil der Zucht auf hoher See und an Küsten macht 36 Prozent der Gesamtproduktion aus. Grund genug darüber nachzudenken, wie sich die Aquakultur mit dem Klimawandel verändern könnte und welche Herausforderungen sie in Europa bewältigen muss. (Quelle: ESKP)

==> mehr zur Forschung Marine Aquakulturen am Alfred-Wegener-Institut


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Die Küsten-Versteherin

Was bewegt die Ozeanografin Prof. Dr. Corinna Schrum?

Screenshot Magazin in2science

Wissenschaft hat viele Ziele. Das reinste und einfachste davon hat Goethe seinem Faust in den Mund gelegt: Man will erkennen, „was die Welt im Innersten zusammenhält.“

Diese Formel gilt auch für Prof. Corinna Schrum. Die Ozeanografin ist seit Oktober 2015 Institutsleiterin für den Bereich „Systemanalyse und Modellierung“ am Institut für Küstenforschung in Geesthacht. Die 55-Jährige hat einen ungewöhnlichen Karriere-Weg hinter sich.

Das Porträt der Institutsleiterin Prof. Dr. Corinna Schrum erstellte der freie Journalist Jochen Metzger für das HZG Magazin in2science.

==> Der komplette Beitrag in der in2science


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Noch weiter

und bisheriger Rekord einer der Flaschenposten, die wir am 06.07. ausgesetzt haben. Dafür musste sogar eine neue Karte her 😉 Es ist genau, wie Frau Foerster-Dalchow in ihrer Mail vermutet: „… Wir waren auch sehr überrascht, wie weit die Flaschenpost in so kurzer Zeit gekommen ist – es muss sich ja vermutlich um eine der schwereren Flaschen gehandelt haben, die von der Strömung in den Großen Belt gezogen wurde.“ Denn der Wind allein hätte diese weite Reise in der kurzen Zeit nicht ermöglicht.

© OpenStreetMap-Mitwirkende (CC BY-SA 2.0) http://www.openstreetmap.org

Wir haben uns riesig gefreut, als uns die Mail von Frau Foerster-Dalchow am Freitag erreichte:

„Bei unserem Besuch auf der Ludwig Prantl in Barth haben wir eine Flaschenpost bestückt und freuen uns sehr, dass wir Ihnen die Fundmeldung weiterleiten können (die Bilder vom Flaschenabwurf im Blog haben uns auch begeistert). Herzlichen Dank für dies schöne Ferienerlebnis und viel Erfolg bei den weiteren Forschungen!“

Beigefügt war auch die Mail der dänischen Finder mit einer Karte des Fundorts:

„Dear Hilde and family, The 14th of July 2017 we found your Flashenpost stranded on the Island AGERSØ in Storebælt, on the west coast -. Denmark. We, were on our summerholiday trip in our fishing boat, and were pleased to find your bottle!!! Viele Grüsse Jan und Nelly, Faxe Ladeplads – Denmark“

Wir drücken natürlich auch ganz, ganz fest die Daumen für den Wunsch der Familie Foerster-Dalchow:

„Nun hoffen wir natürlich, dass die Flasche unserer beiden Mädchen Jana und Elke auch noch strandet und gefunden wird.“

Eine tolle Rückmeldung, die uns und unsere Leser besonders freut. Ganz herzlichen Dank dafür!