Grenzüberschreitende Sturmrisiko- und Folgenabschätzung in alpinen Regionen

European Topic Centre on Climate change Adaptation and LULUCF

CCI+ Phase 2 - New ECVs / Snow (ESA-Klimaschutzinitiative zu der wesentlichen klimatischen Variable Schnee) 

Erleichterung der nächsten Generation wirksamer und intelligenter wasserpolitischer Maßnahmen durch den Einsatz künstlicher Intelligenz und verstärkten Lernens zur Bewertung des Nexus Wasser-Energie-Nahrung-Ökosysteme (WEFE)

R4openEO – Integration von R Analytics mit openEO Platformen

Definition des Klimaanpassungsplans der Region Marken

Multi-Frequenz-SAR-Anwendungen in der Kryosphäre

Institut für Erdbeobachtung

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Kohlenstoff-und Wasserkreislauf von Bergökosystemen unter Beeinflussung von Klimawandel und Landnutzungsänderungen

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Eurac Research ist ein privates Forschungszentrum mit Sitz in Bozen. Unsere Wissenschaftler widmen sie sich einem Thema: Zukunft zu gestalten.

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Die Auswirkungen von Klima- und Landnutzungs\303\244nderungen auf die miteinander in Verbindung stehenden Kohlenstoff- und Wasserkreisl\303\244ufe sind noch wenig belegt, aber es wird erwartet, dass sie die Bereitstellung wichtiger \303\266kosystemdienstleistungen erheblich ver\303\244ndern k\303\266nnen. Berg\303\266kosysteme in den europ\303\244ischen Alpen sind \342\200\236Hotspots\342\200\234 der Klima- und Landnutzungs\303\244nderungen. W\303\244hrend eine F\303\274lle von Daten betreffend Kohlenstoff- und Wasserkreislauf in Berg\303\266kosystemen der Alpen existiert, wurden diese nicht gemeinsam systematisch analysiert, und nicht so, dass es m\303\266glich ist, sie in Bezug auf zuk\303\274nftige Klima- und Landnutzungsbedingungen vorherzusagen. Dieser Mangel an Wissen beeintr\303\244chtigt die Einsch\303\244tzung der Konsequenzen zuk\303\274nftiger Klima- und Landnutzungsszenarien auf \303\266kosystemleistungen und die Entwicklung geeigneter Anpassungsstrategien.

	Das \303\274bergeordnete Ziel des Projektes CYCLAMEN, das durch das Forschungsf\303\266rderungsprogramm \342\200\234Legge 14\342\200\235 der Autonomen Provinz Bozen finanziert wird, ist es, diese gro\303\237e Forschungsl\303\274cke zu schlie\303\237en und die Resilienz sowie die Anf\303\244lligkeit des Kohlenstoff- und Wasserkreislauf\303\266kosystems in Nordtirol und S\303\274dtirol zu quantifizieren, und die \303\266kosystemleistungen vorherzusagen, die diese unter zuk\303\274nftigen Ver\303\244nderungen in der Klima- und Landnutzung leisten.

	Kontaktperson: Mariapina Castelli

	mariapina.castelli@eurac.edu

Die Auswirkungen von Klima- und Landnutzungs\303\244nderungen auf die 
miteinander in Verbindung stehenden Kohlenstoff- und Wasserkreisl\303\244ufe 
sind noch wenig belegt, aber es wird erwartet, dass sie die 
Bereitstellung wichtiger \303\266kosystemdienstleistungen erheblich ver\303\244ndern 
k\303\266nnen. Berg\303\266kosysteme in den europ\303\244ischen Alpen sind \342\200\236Hotspots\342\200\234 der 
Klima- und Landnutzungs\303\244nderungen. W\303\244hrend eine F\303\274lle von Daten 
betreffend Kohlenstoff- und Wasserkreislauf in Berg\303\266kosystemen der Alpen
 existiert, wurden diese nicht gemeinsam systematisch 
analysiert, und nicht so, dass es m\303\266glich ist, sie in Bezug auf 
zuk\303\274nftige Klima- und Landnutzungsbedingungen vorherzusagen. Dieser 
Mangel an Wissen beeintr\303\244chtigt die Einsch\303\244tzung der Konsequenzen 
zuk\303\274nftiger Klima- und Landnutzungsszenarien auf \303\266kosystemleistungen und
 die Entwicklung geeigneter Anpassungsstrategien.

	Das \303\274bergeordnete Ziel des Projektes CYCLAMEN, das durch das 
Forschungsf\303\266rderungsprogramm \342\200\234Legge 14\342\200\235 der Autonomen Provinz Bozen 
finanziert wird, ist es, diese gro\303\237e Forschungsl\303\274cke zu schlie\303\237en und 
die Resilienz sowie die Anf\303\244lligkeit des Kohlenstoff- und 
Wasserkreislauf\303\266kosystems in Nordtirol und S\303\274dtirol zu quantifizieren, 
und die \303\266kosystemleistungen vorherzusagen, die diese unter zuk\303\274nftigen 
Ver\303\244nderungen in der Klima- und Landnutzung leisten.

	Kontaktperson: Mariapina Castelli

	mariapina.castelli@eurac.edu

Institut für Alpine Umwelt

Das Projekt ist in f\303\274nf miteinander verbundene Arbeitspakete (WPs) gegliedert, in denen die Partner ihrem Fachwissen und ihrer Rolle entsprechend im Projekt zusammenarbeiten werden.

	WP1 (Datensammlung, Qualit\303\244tskontrolle und Harmonisierung): Wir werden ausgew\303\244hlte Wellenl\303\244ngenbereiche der Landsat und MODIS Spektren f\303\274r die Eddy-Kovarianz-Standorte in Nord- und S\303\274dtirol extrahieren. Die r\303\244umliche Aufl\303\266sung von MODIS-Daten werden wir durch eine Verschneidung mit Landsat-Daten auf Basis des STARFM-Algorithmus verbessern.

	WP2 (Modellentwicklung und Kalibrierung): Wir unterst\303\274tzen die Entwicklung und Kalibrierung des biogeochemischen Modells durch die Bereitstellung der ben\303\266tigten multispektralen Informationen aus der Fernerkundung.

	WP3 (Regionale Klima- und Landnutzungsszenarien-ALP ENV) Die Landnutzungsszenarien werden auf drei verschiedenen methodischen Ans\303\244tzen basieren, um die Unsicherheiten zu vermeiden, die mit der Anwendung eines einzigen Ansatzes verbunden sind. Agentenbasierte Modelle sind in der Lage, nicht-lineare, transformative Prozesse zu erfassen. Auf regionaler Ebene sind geo-statistische Landnutzungsmodelle (z. B. r\303\244umliche Regressionsmodelle oder \303\274bergangsmatrizen) sehr einfach zu verstehen und zu interpretieren, sie ignorieren aber oft die nicht-lineare transformative Rolle menschlicher Akteure f\303\274r Landschaftsver\303\244nderungen, und sind somit nicht in der Lage, aus Umweltbedrohungen menschliche Handlungsanweisungen abzuleiten. Stakeholder-Workshops hingegen haben den Nachteil, dass die Experten in ihren Entscheidungen oft keine Beziehungen und R\303\274ckmeldungen aus dem biologisch-\303\266konomischen System ber\303\274cksichtigen. Der Vorteil von Expertenworkshops ist, dass der Entscheidungsprozess viel st\303\244rker von sozialen Komponenten beeinflusst wird, ein Merkmal, das von den meisten anderen Ans\303\244tzen vernachl\303\244ssigt wird.

	WP4 (R\303\244umliches und zeitliches Up-Scaling): Wir entwickeln eine r\303\244umliche Up-Scaling-Methode f\303\274r das biogeochemische Modell. Um ein r\303\244umliches Verteilungsmodell zu generieren wird ein \342\200\236nearest-neighborhood\342\200\234 Parameteransatz angewandt. Jede Rasterzelle wird auf Basis des vorhandenen \303\266kosystems und dessen Dynamik hinsichtlich der Eddy-Kovarianz-Charakteristik geklastert. Speziell kalibrierte Modellparameter werden dann jeder Gruppe von Rasterzellen zugeordnet, um eine Rastermodellaussage zu erzeugen. Um eine \303\274bertragung von Ungenauigkeiten aus dem WP2 zu vermeiden wird die Zuverl\303\244ssigkeit getestet. Um die Robustheit der Up-Scaled Modell-Outputs zu verifizieren werden vorhergesagte Reflexionsfaktoren durch spektrale Aggregation mit Fernerkundungsdaten verglichen (z.b. MOD09, Sentinel 2).

	WP5 (Synthese des vergangenen, gegenw\303\244rtigen und zuk\303\274nftigen Kohlenstoffs- und Wasserkreislaufs von Berg\303\266kosystemen): Wir werden zur statistischen Analyse der historischen und aktuellen Kohlenstoff- und Wasserkreisl\303\244ufe der Gebirgs\303\266kosysteme beitragen. Daf\303\274r werden Standorten mit unterschiedlicher Landnutzung und unterschiedlichen pedoklimatischen Bedingungen herangezogen, um damit die zugrundeliegenden Kontrollmechanismen zu verstehen, sodass die Wirkung von Extremereignissen besser abgesch\303\244tzt werden k\303\266nnen. Wir werden uns auch an der Erstellung von r\303\244umlich und zeitlich expliziten Szenarien der Kohlenstoff- und Wasserkreislauf beteiligen, um die Resilienz und die Anf\303\244lligkeit zuk\303\274nftiger Landschaften in Hinblick auf den Klimawandel und dessen Konsequenzen auf die Bereitstellung von \303\266kosystemleistungen zu quantifizieren.

	Das Projekt is integraler Bestandteil des Schl\303\274sselforschungsfeldes 'Ecological effects of climate and land-use change in mountain areas' des Strategieplanes 2012-2016 des Institutes f\303\274r Alpine Umwelt.

	Die Hauptaufgabe des EURAC-Instituts f\303\274r Erdbeobachtung ist die Entwicklung und Zurverf\303\274gungstellung der erforderlichen Fernerkundungsdaten sowie die Implementierung des r\303\244umlichen Up-Scaling-Modells f\303\274r die biogeochemische Modellentwicklung innerhalb des Projekts.

	Die geplanten Aktivit\303\244ten des Instituts f\303\274r Erdbeobachtung 2018 werden die Zurverf\303\274gungstellung von Fernerkundungsdaten sein, f\303\274r die Kalibrierung des biogeochemischen Modells sowie die Implementierung des Fusion Algorithmus STARFM um die Aufl\303\266sung der Satellitendaten zu verbessern. Zudem werden wir die Analyse f\303\274r das r\303\244umliche Up-Scaling des biochemischen Modells nach dem aktuellen Wissenstand durchf\303\274hren.

	\302\240

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Universität Innsbruck, Fakultät für Geo- und Atmosphärenwissenschaften, Institut für Meteorologie und Geophysik

Universität Innsbruck, Fakultät für Biologie, Institut für Ökologie

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