@misc{Huebner2021,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {H{\"u}bner, Andrea},
  title     = {Ein multityper Verzweigungsprozess als Modell zur Untersuchung der Ausbreitung von Covid-19},
  doi       = {10.25932/publishup-50922},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-509225},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2021},
  abstract  = {Im Zuge der Covid-19 Pandemie werden zwei Werte t{\"a}glich diskutiert: Die zuletzt gemeldete Zahl der neu Infizierten und die sogenannte Reproduktionsrate. Sie gibt wieder, wie viele weitere Menschen ein an Corona erkranktes Individuum im Durchschnitt ansteckt. F{\"u}r die Sch{\"a}tzung dieses Wertes gibt es viele M{\"o}glichkeiten - auch das Robert Koch-Institut gibt in seinem t{\"a}glichen Situationsbericht stets zwei R-Werte an: Einen 4-Tage-R-Wert und einen weniger schwankenden 7-Tage-R-Wert. Diese Arbeit soll eine weitere M{\"o}glichkeit vorstellen, einige Aspekte der Pandemie zu modellieren und die Reproduktionsrate zu sch{\"a}tzen. In der ersten H{\"a}lfte der Arbeit werden die mathematischen Grundlagen vorgestellt, die man f{\"u}r die Modellierung ben{\"o}tigt. Hierbei wird davon ausgegangen, dass der Leser bereits ein Basisverst{\"a}ndnis von stochastischen Prozessen hat. Im Abschnitt Grundlagen werden Verzweigungsprozesse mit einigen Beispielen eingef{\"u}hrt und die Ergebnisse aus diesem Themengebiet, die f{\"u}r diese Arbeit wichtig sind, pr{\"a}sentiert. Dabei gehen wir zuerst auf einfache Verzweigungsprozesse ein und erweitern diese dann auf Verzweigungsprozesse mit mehreren Typen. Um die Notation zu erleichtern, beschr{\"a}nken wir uns auf zwei Typen. Das Prinzip l{\"a}sst sich aber auf eine beliebige Anzahl von Typen erweitern. Vor allem soll die Wichtigkeit des Parameters λ herausgestellt werden. Dieser Wert kann als durchschnittliche Zahl von Nachfahren eines Individuums interpretiert werden und bestimmt die Dynamik des Prozesses {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum. In der Anwendung auf die Pandemie hat der Parameter λ die gleiche Rolle wie die Reproduktionsrate R. In der zweiten H{\"a}lfte dieser Arbeit stellen wir eine Anwendung der Theorie {\"u}ber Multitype Verzweigungsprozesse vor. Professor Yanev und seine Mitarbeiter modellieren in ihrer Ver{\"o}ffentlichung Branching stochastic processes as models of Covid-19 epidemic development die Ausbreitung des Corona Virus' {\"u}ber einen Verzweigungsprozess mit zwei Typen. Wir werden dieses Modell diskutieren und Sch{\"a}tzer daraus ableiten: Ziel ist es, die Reproduktionsrate zu ermitteln. Außerdem analysieren wir die M{\"o}glichkeiten, die Dunkelziffer (die Zahl nicht gemeldeter Krankheitsf{\"a}lle) zu sch{\"a}tzen. Wir wenden die Sch{\"a}tzer auf die Zahlen von Deutschland an und werten diese schließlich aus.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schuette2011,
  author    = {Sch{\"u}tte, Moritz},
  title     = {Evolutionary fingerprints in genome-scale networks},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-57483},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Mathematical modeling of biological phenomena has experienced increasing interest since new high-throughput technologies give access to growing amounts of molecular data. These modeling approaches are especially able to test hypotheses which are not yet experimentally accessible or guide an experimental setup. One particular attempt investigates the evolutionary dynamics responsible for today's composition of organisms. Computer simulations either propose an evolutionary mechanism and thus reproduce a recent finding or rebuild an evolutionary process in order to learn about its mechanism. The quest for evolutionary fingerprints in metabolic and gene-coexpression networks is the central topic of this cumulative thesis based on four published articles. An understanding of the actual origin of life will probably remain an insoluble problem. However, one can argue that after a first simple metabolism has evolved, the further evolution of metabolism occurred in parallel with the evolution of the sequences of the catalyzing enzymes. Indications of such a coevolution can be found when correlating the change in sequence between two enzymes with their distance on the metabolic network which is obtained from the KEGG database. We observe that there exists a small but significant correlation primarily on nearest neighbors. This indicates that enzymes catalyzing subsequent reactions tend to be descended from the same precursor. Since this correlation is relatively small one can at least assume that, if new enzymes are no "genetic children" of the previous enzymes, they certainly be descended from any of the already existing ones. Following this hypothesis, we introduce a model of enzyme-pathway coevolution. By iteratively adding enzymes, this model explores the metabolic network in a manner similar to diffusion. With implementation of an Gillespie-like algorithm we are able to introduce a tunable parameter that controls the weight of sequence similarity when choosing a new enzyme. Furthermore, this method also defines a time difference between successive evolutionary innovations in terms of a new enzyme. Overall, these simulations generate putative time-courses of the evolutionary walk on the metabolic network. By a time-series analysis, we find that the acquisition of new enzymes appears in bursts which are pronounced when the influence of the sequence similarity is higher. This behavior strongly resembles punctuated equilibrium which denotes the observation that new species tend to appear in bursts as well rather than in a gradual manner. Thus, our model helps to establish a better understanding of punctuated equilibrium giving a potential description at molecular level. From the time-courses we also extract a tentative order of new enzymes, metabolites, and even organisms. The consistence of this order with previous findings provides evidence for the validity of our approach. While the sequence of a gene is actually subject to mutations, its expression profile might also indirectly change through the evolutionary events in the cellular interplay. Gene coexpression data is simply accessible by microarray experiments and commonly illustrated using coexpression networks where genes are nodes and get linked once they show a significant coexpression. Since the large number of genes makes an illustration of the entire coexpression network difficult, clustering helps to show the network on a metalevel. Various clustering techniques already exist. However, we introduce a novel one which maintains control of the cluster sizes and thus assures proper visual inspection. An application of the method on Arabidopsis thaliana reveals that genes causing a severe phenotype often show a functional uniqueness in their network vicinity. This leads to 20 genes of so far unknown phenotype which are however suggested to be essential for plant growth. Of these, six indeed provoke such a severe phenotype, shown by mutant analysis. By an inspection of the degree distribution of the A.thaliana coexpression network, we identified two characteristics. The distribution deviates from the frequently observed power-law by a sharp truncation which follows after an over-representation of highly connected nodes. For a better understanding, we developed an evolutionary model which mimics the growth of a coexpression network by gene duplication which underlies a strong selection criterion, and slight mutational changes in the expression profile. Despite the simplicity of our assumption, we can reproduce the observed properties in A.thaliana as well as in E.coli and S.cerevisiae. The over-representation of high-degree nodes could be identified with mutually well connected genes of similar functional families: zinc fingers (PF00096), flagella, and ribosomes respectively. In conclusion, these four manuscripts demonstrate the usefulness of mathematical models and statistical tools as a source of new biological insight. While the clustering approach of gene coexpression data leads to the phenotypic characterization of so far unknown genes and thus supports genome annotation, our model approaches offer explanations for observed properties of the coexpression network and furthermore substantiate punctuated equilibrium as an evolutionary process by a deeper understanding of an underlying molecular mechanism.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lischke2015,
  author    = {Lischke, Betty},
  title     = {Food web regulation under different forcing regimes in shallow lakes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-89149},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {131},
  year      = {2015},
  abstract  = {The standing stock and production of organismal biomass depends strongly on the organisms' biotic environment, which arises from trophic and non-trophic interactions among them. The trophic interactions between the different groups of organisms form the food web of an ecosystem, with the autotrophic and bacterial production at the basis and potentially several levels of consumers on top of the producers. Feeding interactions can regulate communities either by severe grazing pressure or by shortage of resources or prey production, termed top-down and bottom-up control, respectively. The limitations of all communities conglomerate in the food web regulation, which is subject to abiotic and biotic forcing regimes arising from external and internal constraints. This dissertation presents the effects of alterations in two abiotic, external forcing regimes, terrestrial matter input and long-lasting low temperatures in winter. Diverse methodological approaches, a complex ecosystem model study and the analysis of two whole-lake measurements, were performed to investigate effects for the food web regulation and the resulting consequences at the species, community and ecosystem scale. Thus, all types of organisms, autotrophs and heterotrophs, at all trophic levels were investigated to gain a comprehensive overview of the effects of the two mentioned altered forcing regimes. In addition, an extensive evaluation of the trophic interactions and resulting carbon fluxes along the pelagic and benthic food web was performed to display the efficiencies of the trophic energy transfer within the food webs. All studies were conducted in shallow lakes, which is worldwide the most abundant type of lakes. The specific morphology of shallow lakes allows that the benthic production contributes substantially to the whole-lake production. Further, as shallow lakes are often small they are especially sensitive to both, changes in the input of terrestrial organic matter and the atmospheric temperature. Another characteristic of shallow lakes is their appearance in alternative stable states. They are either in a clear-water or turbid state, where macrophytes and phytoplankton dominate, respectively. Both states can stabilize themselves through various mechanisms. These two alternative states and stabilizing mechanisms are integrated in the complex ecosystem model PCLake, which was used to investigate the effects of the enhanced terrestrial particulate organic matter (t-POM) input to lakes. The food web regulation was altered by three distinct pathways: (1) Zoobenthos received more food, increased in biomass which favored benthivorous fish and those reduced the available light due to bioturbation. (2) Zooplankton substituted autochthonous organic matter in their diet by suspended t-POM, thus the autochthonous organic matter remaining in the water reduced its transparency. (3) T-POM suspended into the water and reduced directly the available light. As macrophytes are more light-sensitive than phytoplankton they suffered the most from the lower transparency. Consequently, the resilience of the clear-water state was reduced by enhanced t-POM inputs, which makes the turbid state more likely at a given nutrient concentration. In two subsequent winters long-lasting low temperatures and a concurrent long duration of ice coverage was observed which resulted in low overall adult fish biomasses in the two study lakes - Schulzensee and Gollinsee, characterized by having and not having submerged macrophytes, respectively. Before the partial winterkill of fish Schulzensee allowed for a higher proportion of piscivorous fish than Gollinsee. However, the partial winterkill of fish aligned both communities as piscivorous fish are more sensitive to low oxygen concentrations. Young of the year fish benefitted extremely from the absence of adult fish due to lower predation pressure. Therefore, they could exert a strong top-down control on crustaceans, which restructured the entire zooplankton community leading to low crustacean biomasses and a community composition characterized by copepodites and nauplii. As a result, ciliates were released from top-down control, increased to high biomasses compared to lakes of various trophic states and depths and dominated the zooplankton community. While being very abundant in the study lakes and having the highest weight specific grazing rates among the zooplankton, ciliates exerted potentially a strong top-down control on small phytoplankton and particle-attached bacteria. This resulted in a higher proportion of large phytoplankton compared to other lakes. Additionally, the phytoplankton community was evenly distributed presumably due to the numerous fast growing and highly specific ciliate grazers. Although, the pelagic food web was completely restructured after the subsequent partial winterkills of fish, both lakes were resistant to effects of this forcing regime at the ecosystem scale. The consistently high predation pressure on phytoplankton prevented that Schulzensee switched from the clear-water to the turbid state. Further mechanisms, which potentially stabilized the clear-water state, were allelopathic effects by macrophytes and nutrient limitation in summer. The pelagic autotrophic and bacterial production was an order of magnitude more efficient transferred to animal consumers than the respective benthic production, despite the alterations of the food web structure after the partial winterkill of fish. Thus, the compiled mass-balanced whole-lake food webs suggested that the benthic bacterial and autotrophic production, which exceeded those of the pelagic habitat, was not used by animal consumers. This holds even true if the food quality, additional consumers such as ciliates, benthic protozoa and meiobenthos, the pelagic-benthic link and the potential oxygen limitation of macrobenthos were considered. Therefore, low benthic efficiencies suggest that lakes are primarily pelagic systems at least at the animal consumer level. Overall, this dissertation gives insights into the regulation of organism groups in the pelagic and benthic habitat at each trophic level under two different forcing regimes and displays the efficiency of the carbon transfer in both habitats. The results underline that the alterations of external forcing regimes affect all hierarchical level including the ecosystem.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kath2022,
  author    = {Kath, Nadja Jeanette},
  title     = {Functional traits determine biomass dynamics, coexistence and energetics in plankton food webs},
  doi       = {10.25932/publishup-55123},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-551239},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {197},
  year      = {2022},
  abstract  = {Plankton food webs are the basis of marine and limnetic ecosystems. Especially aquatic ecosystems of high biodiversity provide important ecosystem services for humankind as providers of food, coastal protection, climate regulation, and tourism. Understanding the dynamics of biomass and coexistence in these food webs is a first step to understanding the ecosystems. It also lays the foundation for the development of management strategies for the maintenance of the marine and freshwater biodiversity despite anthropogenic influences. Natural food webs are highly complex, and thus often equally complex methods are needed to analyse and understand them well. Models can help to do so as they depict simplified parts of reality. In the attempt to get a broader understanding of the complex food webs, diverse methods are used to investigate different questions. In my first project, we compared the energetics of a food chain in two versions of an allometric trophic network model. In particular, we solved the problem of unrealistically high trophic transfer efficiencies (up to 70\%) by accounting for both basal respiration and activity respiration, which decreased the trophic transfer efficiency to realistic values of ≤30\%. Next in my second project I turned to plankton food webs and especially phytoplankton traits. Investigating a long-term data set from Lake Constance we found evidence for a trade-off between defence and growth rate in this natural phytoplankton community. I continued working with this data set in my third project focusing on ciliates, the main grazer of phytoplankton in spring. Boosted regression trees revealed that temperature and predators have the highest influence on net growth rates of ciliates. We finally investigated in my fourth project a food web model inspired by ciliates to explore the coexistence of plastic competitors and to study the new concept of maladaptive switching, which revealed some drawbacks of plasticity: faster adaptation led to higher maladaptive switching towards undefended phenotypes which reduced autotroph biomass and coexistence and increased consumer biomass. It became obvious that even well-established models should be critically questioned as it is important not to forget reality on the way to a simplistic model. The results showed furthermore that long-term data sets are necessary as they can help to disentangle complex natural processes. Last, one should keep in mind that the interplay between models and experiments/ field data can deliver fruitful insights about our complex world.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Baufeld2005,
  author    = {Baufeld, Ralf},
  title     = {GIS-gest{\"u}tzte Prognose der Biotopentwicklung auf Grundlage von Biotoptypen- und Vegetationserhebungen auf geplanten R{\"u}ckdeichungsfl{\"a}chen an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2523},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Durch die anthropogene Nutzung sind viele Auen in Mitteleuropa ver{\"a}ndert worden, wobei insbesondere die Retentionsfl{\"a}chen stark verringert wurden. W{\"a}hrend Auen seit l{\"a}ngerem im Fokus der wissenschaftlichen Bearbeitung stehen, gibt es bisher große Wissensdefizite in der Frage der Auenreaktivierungen. Zum einen sind derartige Projekte bisher kaum verwirklicht und zum anderen ist ein langfristiges Monitoring notwendig, um die Anpassung von Bioz{\"o}nosen an die ver{\"a}nderten Standortbedingungen beobachten zu k{\"o}nnen. Um die Folgen derartiger Eingriffe zu analysieren, bieten sich computergest{\"u}tzte Modellierungen der Landschaftsentwicklung an, wie sie in der vorliegenden Arbeit verwirklicht wurden. Ziel der Arbeit war, mit Hilfe eines Geografischen Informationssystems (GIS) das Entwicklungspotenzial der Landschaft bei verschiedenen R{\"u}ckdeichungsvarianten auf der Ebene der Biotoptypen darzustellen. Dabei ging es nicht um die Erstellung eines allgemein g{\"u}ltigen Auenmodells sondern um die Erarbeitung eines Modells f{\"u}r einen konkreten Anwendungsfall. Der erarbeitete Ansatz sollte zudem f{\"u}r die landschaftsplanerische Praxis geeignet sein. Als Beispielgebiete wurden Fl{\"a}chen an der Mittleren Elbe bei Rog{\"a}tz und Sandau, beide im n{\"o}rdlichen Teil von Sachsen-Anhalt, ausgew{\"a}hlt. Die vorliegende Arbeit gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil werden Erhebungen und Auswertungen als Grundlage der Modellentwicklung dargestellt. Dazu wurden die Biotoptypen der Beispielgebiete fl{\"a}chendeckend erhoben und mit punktuellen Vegetationserhebungen erg{\"a}nzt. Aus dem Forschungsprojekt "R{\"u}ckgewinnung von Retentionsfl{\"a}chen und Altauenreaktivierung an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt" des Bundesministeriums f{\"u}r Bildung und Forschung (BMBF) standen standort{\"o}kologische Daten der Hydrologie und Bodenkunde zur Verf{\"u}gung. Ziel der Auswertung war, Schl{\"u}sselfaktoren f{\"u}r Hydrologie und Bodenbedingungen innerhalb der rezenten Aue zu identifizieren, die zur Auspr{\"a}gung bestimmter Biotoptypen f{\"u}hren. Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein Modell f{\"u}r Biotoptypenpotenziale auf den geplanten R{\"u}ck\–deichungsfl{\"a}chen entwickelt. Das Modell bearbeitet die Datenbank der verwendeten GIS-Dateien, die auf Daten zum Bestand beruht und um solche der Prognose der Standort{\"o}kologie (Hydrologie und Boden) im R{\"u}ckdeichungsfalle aus dem BMBF-Projekt erweitert wurde. Weitere Voraussetzung f{\"u}r die Modellierung war die Erarbeitung von Leitbildern, in denen unterschiedliche Nutzungsszenarios f{\"u}r die Landschaft nach Deichr{\"u}ckverlegung hypothetisch festgelegt wurden. Insbesondere die Nutzungsintensit{\"a}t wurde variiert, von einer Variante intensiver land- und forstwirtschaftlicher Nutzung {\"u}ber sogenannte integrierte Entwicklungsziele aus dem BMBF-Projekt bis hin zu einer Variante der Naturschutznutzung. Zus{\"a}tzlich wurde eine zuk{\"u}nftige Potentielle Nat{\"u}rliche Vegetation modelliert. Eine {\"U}berpr{\"u}fung des Modell fand f{\"u}r den Raum der rezenten Aue in der intensiven Nutzungsvariante statt, die der gegenw{\"a}rtigen Nutzung am n{\"a}chsten kommt. Werden Informationen des Bestandsbiotoptyps als Korrekturgr{\"o}ße in das Modell einbezogen, konnte f{\"u}r viele Biotoptypen eine Trefferquote von {\"u}ber 90 \% erreicht werden. Bei fl{\"a}chenm{\"a}ßig weniger bedeutenden Bio\–toptypen lag dieser Wert aufgrund der schmaleren Datenbasis zwischen 20 und 40 \%. Als Ergebnis liegt f{\"u}r unterschiedliche Deichvarianten und Leitbilder in den Beispielgebieten die Landschaftsentwicklung als Biotoppotenzial vor. Als eine vereinfachte Regionalisierung der punktuellen Vegetationsdaten wurde im Modell gepr{\"u}ft, inwieweit die modellierten Biotopfl{\"a}chen der Charakteristik der pflanzensoziologischen Aufnahmen aus der rezenten Aue entsprechen. In dem Falle wurde die Pflanzengesellschaft der jeweiligen {\"o}kologisch im Rahmen der Untersuchung einheitlichen Fl{\"a}cheneinheit zugeordnet. Anteilig l{\"a}sst sich damit die Biotopprognosefl{\"a}che pflanzensoziologisch konkretisieren. Die vorliegende Arbeit geh{\"o}rt zu den bisher wenigen Arbeiten, die sich mit den Folgen von Auenreaktivierung auf die Entwicklung der Landschaft auseinandersetzen. Sie zeigt eine M{\"o}glichkeit auf, Prognosemodelle f{\"u}r Biotoptypen und Vegetation anhand begrenzter Felduntersuchungen zu entwerfen. Derartige Modelle k{\"o}nnen zum Verst{\"a}ndnis von Eingriffen in den Naturhaushalt, wie sie die Deichr{\"u}ckverlegungen darstellen, beitragen und eine Folgenabsch{\"a}tzung unterst{\"u}tzen.},
  subject      = {Modellierung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hattermann2005,
  author    = {Hattermann, Fred},
  title     = {Integrated modelling of Global Change impacts in the German Elbe River Basin},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6052},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {The scope of this study is to investigate the environmental change in the German part of the Elbe river basin, whereby the focus is on two water related problems: having too little water and having water of poor quality. The Elbe region is representative of humid to semi-humid landscapes in central Europe, where water availability during the summer season is the limiting factor for plant growth and crop yields, especially in the loess areas, where the annual precipitation is lower than 500 mm. It is most likely that water quantity problems will accelerate in future, because both the observed and the projected climate trend show an increase in temperature and a decrease in annual precipitation, especially in the summer. Another problem is nutrient pollution of rivers and lakes. In the early 1990s, the Elbe was one of the most heavily polluted rivers in Europe. Even though nutrient emissions from point sources have notably decreased in the basin due to reduction of industrial sources and introduction of new and improved sewage treatment facilities, the diffuse sources of pollution are still not sufficiently controlled. The investigations have been done using the eco-hydrological model SWIM (Soil and Water Integrated Model), which has been embedded in a model framework of climate and agro-economic models. A global scenario of climate and agro-economic change has been regionalized to generate transient climate forcing data and land use boundary conditions for the model. The model was used to transform the climate and land use changes into altered evapotranspiration, groundwater recharge, crop yields and river discharge, and to investigate the development of water quality in the river basin. Particular emphasis was given to assessing the significance of the impacts on the hydrology, taking into account in the analysis the inherent uncertainty of the regional climate change as well as the uncertainty in the results of the model. The average trend of the regional climate change scenario indicates a decrease in mean annual precipitation up to 2055 of about 1.5 \%, but with high uncertainty (covering the range from -15.3 \% to +14.8 \%), and a less uncertain increase in temperature of approximately 1.4 K. The relatively small change in precipitation in conjunction with the change in temperature leads to severe impacts on groundwater recharge and river flow. Increasing temperature induces longer vegetation periods, and the seasonality of the flow regime changes towards longer low flow spells in summer. As a results the water availability will decrease on average of the scenario simulations by approximately 15 \%. The increase in temperatures will improve the growth conditions for temperature limited crops like maize. The uncertainty of the climate trend is particularly high in regions where the change is the highest. The simulation results for the Nuthe subbasin of the Elbe indicate that retention processes in groundwater, wetlands and riparian zones have a high potential to reduce the nitrate concentrations of rivers and lakes in the basin, because they are located at the interface between catchment area and surface water bodies, where they are controlling the diffuse nutrient inputs. The relatively high retention of nitrate in the Nuthe basin is due to the long residence time of water in the subsurface (about 40 years), with good conditions for denitrification, and due to nitrate retention and plant uptake in wetlands and riparian zones. The concluding result of the study is that the natural environment and communities in parts of Central Europe will have considerably lower water resources under scenario conditions. The water quality will improve, but due to the long residence time of water and nutrients in the subsurface, this improvement will be slower in areas where the conditions for nutrient turn-over in the subsurface are poor.},
  subject      = {Hydrologie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Voss2005,
  author    = {Voß, Frank},
  title     = {Integrierte Modellierung von Durchflussdynamik und salinarer Stofftransportprozesse unter Ber{\"u}cksichtigung anthropogener Steuerungen am Beispiel der Unstrut},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6403},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Durch die Stilllegung der Kali-Gewinnung und -Produktion zwischen 1990 und 1993 sowie die begonnene Rekultivierung der Kali-R{\"u}ckstandshalden haben sich die Salzfrachteintragsbedingungen f{\"u}r die Fließgwew{\"a}sser im "S{\"u}dharz-Kalirevier" in Th{\"u}ringen zum Teil deutlich ver{\"a}ndert. Aufgrund erheblich geringerer Salzeintr{\"a}ge in die Vorfluter Wipper und Bode ist es m{\"o}glich geworden, zu einer {\"o}kologisch vertr{\"a}glichen Salzfrachtsteuerung {\"u}berzugehen. Die Komplexit{\"a}t der zugrunde liegenden Stofftransportprozesse im Einzugsgebiet der Wipper macht es jedoch unumg{\"a}nglich, den Steuerungsvorgang nicht nur durch reine Bilanzierungsvorg{\"a}nge auf der betrachteten Steuerstrecke zu erfassen (so wie bisher praktiziert), sondern auch die Abflussdynamik im Fließgew{\"a}sser und den Wasserhaushalt im Gebiet mit einzubeziehen. Die Ergebnisse dieser Arbeit dienen zum einen einer Vertiefung der Prozessverst{\"a}ndnisse und der Interaktion von Wasserhaushalt, Abflussbildung sowie Stofftransport in bergbaubeeinflussten Einzugsgebieten am Beispiel der Unstrut bzw. ihrer relevanten Nebenfl{\"u}sse. Zum anderen sollen sie zur Analyse und Bewertung eines Bewirtschaftungsplanes f{\"u}r die genannten Fließgew{\"a}sser herangezogen werden k{\"o}nnen. Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung eines prognosetauglichen Steuerungsinstrumentes, das f{\"u}r die Bewirtschaftung von Flusseinzugsgebieten unterschiedlicher Gr{\"o}ße genutzt und unter den Rahmenbedingungen der bergbaubedingten salinaren Eintr{\"a}ge effektiv zur Steuerung der anthropogenen Frachten eingesetzt werden kann. Die Quellen der anthropogen eingeleiteten Salzfracht sind vor allem die R{\"u}ckstandshalden der stillgelegten Kaliwerke. Durch Niederschl{\"a}ge entstehen salzhaltige Haldenabw{\"a}sser, die zum Teil ungesteuert {\"u}ber oberfl{\"a}chennahe Ausbreitungsvorg{\"a}nge direkt in die Vorfluter gelangen, ein anderer Teil wird {\"u}ber die Speichereinrichtungen gefasst und gezielt abgestoßen. Durch Undichtigkeiten des Laugenstapelbeckens in Wipperdorf gelangen ebenfalls ungesteuerte Frachteintr{\"a}ge in die Wipper. Ein weiterer Eintragspfad ist zudem die geogene Belastung. Mit Hilfe detaillierter Angaben zu den oben genannten Eintragspfaden konnten Modellrechnungen im Zeitraum von 1992 bis 2003 durchgef{\"u}hrt werden. Durch die Ausarbeitung eines neuartigen Steuerungskonzeptes f{\"u}r das Laugenstapelbecken Wipperdorf, war es nun m{\"o}glich, die gefasste Haldenlauge entsprechend der aktuellen Abflusssituation gezielt abstoßen zu k{\"o}nnen. Neben der modelltechnischen Erfassung der aktuellen hydrologischen Situation und der Vorgabe eines Chlorid-Konzentrationssteuerzieles f{\"u}r den Pegel Hachelbich, mussten dabei weitere Randbedingungen (Beckenkapazit{\"a}t, Beckenf{\"u}llstand, Mindestf{\"u}llstand, Kapazit{\"a}t des Ableitungskanals, usw.) ber{\"u}cksichtigt werden. Es zeigte sich, dass unter Anwendung des Steuerungskonzeptes die Schwankungsbreite der Chloridkonzentration insgesamt gesehen deutlich verringert werden konnte. Die {\"U}berschreitungsh{\"a}ufigkeiten bez{\"u}glich eines Grenzwertes von 2 g Chlorid/l am Pegel Hachelbich fielen deutlich, und auch die maximale Dauer einer solchen Periode konnte stark verk{\"u}rzt werden. Kritische Situationen bei der modelltechnischen Frachtzusteuerung traten nur dann auf, wenn Niedrigwasserverh{\"a}ltnisse durch die Simulationsberechnungen noch untersch{\"a}tzt wurden. Dies hatte deutliche {\"U}berschreitungen der Zielvorgaben f{\"u}r den Pegel Hachelbich zur Folge. Mit Hilfe des Steuerungsalgorithmus konnten desweiteren auch Szenarienberechnungen durchgef{\"u}hrt werden, um die Auswirkungen zuk{\"u}nftig zu erwartender Salzfrachten n{\"a}her spezifizieren zu k{\"o}nnen. Dabei konnte festgestellt werden, dass Abdichtungsmaßnahmen der Haldenk{\"o}rper sich direkt positiv auf die Entwicklung der Konzentration in Hachelbich auswirkten. Durch zus{\"a}tzlich durchgef{\"u}hrte Langzeitszenarien konnte dar{\"u}ber hinaus nachgewiesen werden, dass langfristig eine Grenzwertfestlegung auf 1,5 g Chlorid/l in Hachelbich m{\"o}glich ist, und die Stapelkapazit{\"a}ten dazu ausreichend bemessen sind.},
  subject      = {Hydrologie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Knoepfel2004,
  author    = {Kn{\"o}pfel, Andreas},
  title     = {Konzepte der Beschreibung interaktiver Systeme},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2898},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Interaktive System sind dynamische Systeme mit einem zumeist informationellen Kern, die {\"u}ber eine Benutzungsschnittstelle von einem oder mehreren Benutzern bedient werden k{\"o}nnen. Grundlage f{\"u}r die Benutzung interaktiver Systeme ist das Verst{\"a}ndnis von Zweck und Funktionsweise. Allein aus Form und Gestalt der Benutzungsschnittstelle ergibt sich ein solches Verst{\"a}ndnis nur in einfachen F{\"a}llen. Mit steigender Komplexit{\"a}t ist daher eine verst{\"a}ndliche Beschreibung solcher Systeme f{\"u}r deren Entwicklung und Benutzung unverzichtbar. Abh{\"a}ngig von ihrem Zweck variieren die Formen vorgefundener Beschreibungen in der Literatur sehr stark. Ausschlaggebend f{\"u}r die Verst{\"a}ndlichkeit einer Beschreibung ist jedoch prim{\"a}r die ihr zugrundeliegende Begriffswelt. Zur Beschreibung allgemeiner komplexer diskreter Systeme - aufbauend auf einer getrennten Betrachtung von Aufbau-, Ablauf- und Wertestrukturen - existiert eine bew{\"a}hrte Begriffswelt. Eine Spezialisierung dieser Begriffs- und Vorstellungswelt, die den unterschiedlichen Betrachtungsebenen interaktiver Systeme gerecht wird und die als Grundlage beliebiger Beschreibungsans{\"a}tze interaktiver Systeme dienen kann, gibt es bisher nicht. Ziel dieser Arbeit ist die Bereitstellung einer solchen Begriffswelt zur effizienten Kommunikation der Strukturen interaktiver Systeme. Dadurch soll die Grundlage f{\"u}r eine sinnvolle Erg{\"a}nzung bestehender Beschreibungs- und Entwicklungsans{\"a}tze geschaffen werden. Prinzipien der Gestaltung von Benutzungsschnittstellen, Usability- oder Ergonomiebetrachtungen stehen nicht im Mittelpunkt der Arbeit. Ausgehend von der informationellen Komponente einer Benutzungsschnittstelle werden drei Modellebenen abgegrenzt, die bei der Betrachtung eines interaktiven Systems zu unterscheiden sind. Jede Modellebene ist durch eine typische Begriffswelt gekennzeichnet, die ihren Ursprung in einer aufbauverwurzelten Vorstellung hat. Der durchg{\"a}ngige Bezug auf eine Systemvorstellung unterscheidet diesen Ansatz von dem bereits bekannten Konzept der Abgrenzung unterschiedlicher Ebenen verschiedenartiger Entwurfsentscheidungen. Die Fundamental Modeling Concepts (FMC) bilden dabei die Grundlage f{\"u}r die Findung und die Darstellung von Systemstrukturen. Anhand bestehender Systembeschreibungen wird gezeigt, wie die vorgestellte Begriffswelt zur Modellfindung genutzt werden kann. Dazu wird eine repr{\"a}sentative Auswahl vorgefundener Systembeschreibungen aus der einschl{\"a}gigen Literatur daraufhin untersucht, in welchem Umfang durch sie die Vorstellungswelt dynamischer Systeme zum Ausdruck kommt. Defizite in der urspr{\"u}nglichen Darstellung werden identifiziert. Anhand von Alternativmodellen zu den betrachteten Systemen wird der Nutzen der vorgestellten Begriffswelt und Darstellungsweise demonstriert.},
  subject      = {Systementwurf},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wagner2004,
  author    = {Wagner, Anja},
  title     = {Konzeption und Aufbau eines Geoinformationssystems zur Modellierung und Simulation von Offenlandschaften},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001411},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Zwischen 1990 und 1994 wurden rund 1000 Liegenschaften, die in der ehemaligen DDR von der Sowjetarmee und der NVA f{\"u}r milit{\"a}rische {\"U}bungen genutzt wurden, an Bund und L{\"a}nder {\"u}bergeben. Die gr{\"o}ßten Truppen{\"u}bungspl{\"a}tze liegen in Brandenburg und sind heute teilweise in Großschutzgebiete integriert, andere Pl{\"a}tze werden von der Bundeswehr weiterhin aktiv genutzt. Aufgrund des milit{\"a}rischen Betriebs sind die B{\"o}den dieser Truppen{\"u}bungspl{\"a}tze oft durch Blindg{\"a}nger, Munitionsreste, Treibstoff- und Schmier{\"o}lreste bis hin zu chemischen Kampfstoffen belastet. Allerdings existieren auf fast allen Liegenschaften neben diesen durch Munition und milit{\"a}rische {\"U}bungen belasteten Bereichen auch naturschutzfachlich wertvolle Fl{\"a}chen; gerade in den Offenlandbereichen kann dies durchaus mit einer Belastung durch Kampfmittel einhergehen. Charakteristisch f{\"u}r diese offenen Fl{\"a}chen, zu denen u.a. Zwergstrauchheiden, Trockenrasen, w{\"u}sten{\"a}hnliche Sandfl{\"a}chen und andere n{\"a}hrstoffarme baumlose Lebensr{\"a}ume geh{\"o}ren, sind Großfl{\"a}chigkeit, Abgeschiedenheit sowie ihre besondere Nutzung und Bewirtschaftung, d.h. die Abwesenheit von land- und forstwirtschaftlichem Betrieb sowie von Siedlungsfl{\"a}chen. Diese Charakteristik war die Grundlage f{\"u}r die Entwicklung einer speziell angepassten Flora und Fauna. Nach Beendigung des Milit{\"a}rbetriebs setzte dann in weiten Teilen eine großfl{\"a}chige Sukzession \– die allm{\"a}hliche Ver{\"a}nderung der Zusammensetzung von Pflanzen- und Tiergesellschaften \– ein, die diese offenen Bereiche teilweise bereits in Wald verwandelte und somit verschwinden ließ. Dies wiederum f{\"u}hrte zum Verlust der an diese Offenlandfl{\"a}chen gebundenen Tier- und Pflanzenarten. Zur Erhaltung, Gestaltung und Entwicklung dieser offenen Fl{\"a}chen wurden daher von einer interdisziplin{\"a}ren Gruppe von Naturwissenschaftlern verschiedene Methoden und Konzepte auf ihre jeweilige Wirksamkeit untersucht. So konnten schließlich die f{\"u}r die jeweiligen Standortbedingungen geeigneten Maßnahmen eingeleitet werden. Voraussetzung f{\"u}r die Einleitung der Maßnahmen sind zum einen Kenntnisse zu diesen jeweiligen Standortbedingungen, d.h. zum Ist-Zustand, sowie zur Entwicklung der Fl{\"a}chen, d.h. zur Dynamik. So kann eine Absch{\"a}tzung {\"u}ber die zuk{\"u}nftige Fl{\"a}chenentwicklung getroffen werden, damit ein effizienter Maßnahmeneinsatz stattfinden kann. Geoinformationssysteme (GIS) spielen dabei eine entscheidende Rolle zur digitalen Dokumentation der Biotop- und Nutzungstypen, da sie die M{\"o}glichkeit bieten, raum- und zeitbezogene Geometrie- und Sachdaten in großen Mengen zu verarbeiten. Daher wurde ein fachspezifisches GIS f{\"u}r Truppen{\"u}bungspl{\"a}tze entwickelt und implementiert. Die Aufgaben umfassten die Konzeption der Datenbank und des Objektmodells sowie fachspezifischer Modellierungs-, Analyse- und Pr{\"a}sentationsfunktionen. F{\"u}r die Integration von Fachdaten in die GIS-Datenbank wurde zudem ein Metadatenkatalog entwickelt, der in Form eines zus{\"a}tzlichen GIS-Tools verf{\"u}gbar ist. Die Basisdaten f{\"u}r das GIS wurden aus Fernerkundungsdaten, topographischen Karten sowie Gel{\"a}ndekartierungen gewonnen. Als Instrument f{\"u}r die Absch{\"a}tzung der zuk{\"u}nftigen Entwicklung wurde das Simulationstool AST4D entwickelt, in dem sowohl die Nutzung der (Raster-)Daten des GIS als Ausgangsdaten f{\"u}r die Simulationen als auch die Nutzung der Simulationsergebnisse im GIS m{\"o}glich ist. Zudem k{\"o}nnen die Daten in AST4D raumbezogen visualisiert werden. Das mathematische Konstrukt f{\"u}r das Tool war ein so genannter Zellul{\"a}rer Automat, mit dem die Fl{\"a}chenentwicklung unter verschiedenen Voraussetzungen simuliert werden kann. So war die Bildung verschiedener Szenarien m{\"o}glich, d.h. die Simulation der Fl{\"a}chenentwicklung mit verschiedenen (bekannten) Eingangsparametern und den daraus resultierenden unterschiedlichen (unbekannten) Endzust{\"a}nden. Vor der Durchf{\"u}hrung einer der drei in AST4D m{\"o}glichen Simulationsstufen k{\"o}nnen angepasst an das jeweilige Untersuchungsgebiet benutzerspezifische Festlegungen getroffen werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bergner2003,
  author    = {Bergner, Andreas G. N.},
  title     = {Lake-level fluctuations and Late Quaternary climate change in the Central Kenya Rift},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001428},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2003},
  abstract  = {Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Rekonstruktion von Klima in historischen Zeiten im tropischen Ostafrika. Nach einer {\"U}bersicht {\"u}ber die heutigen klimatischen Bedingungen der Tropen und den Besonderheiten des ostafrikanischen Klimas, werden die M{\"o}glichkeiten der Klimarekonstruktion anhand von Seesedimenten diskutiert. Es zeigt sich, dass die hoch gelegenen Seen des Zentralen Keniarifts, als Teil des Ostafrikanischen Grabensystems, besonders geeignete Klimaarchive darstellen, da sie sensibel auf klimatische Ver{\"a}nderungen reagieren. Ver{\"a}nderungen der Seechemie, wie sie in den Sedimenten aufgezeichnet werden, eignen sich um die nat{\"u}rlichen Schwankungen in der Quart{\"a}ren Klimageschichte Ostafrikas nachzuzeichnen. Basierend auf der guten 40Ar/39Ar- und 14C-Datierbarkeit der Seesedimente wird eine Chronologie der pal{\"a}o{\"o}kologischen Bedingungen anhand von Diatomeenvergesellschaftungen restauriert. Dabei zeigen sich f{\"u}r die Seen Nakuru, Elmenteita und Naivasha kurzfristige Transgression/ Regressions-Zyklen im Intervall von ca. 11.000 Jahren w{\"a}hrend des letzten (ca. 12.000 bis 6.000 J.v.H.) und vorletzten Interglazials (ca. 140.000 bis 60.000 J.v.H.). Zus{\"a}tzlich kann ein allgemeiner, langfristiger Trend der Seeentwicklung von großen Frischwasserseen hin zu st{\"a}rker salinen Gew{\"a}ssern innerhalb der letzen 1 Mio. Jahre festgestellt werden. Mittels Transferfunktionen und einem hydro-klimatischen Modellansatz k{\"o}nnen die restaurierten limnologischen Bedingungen als klimatische Schwankungen des Einzugsgebietes interpretiert werden. Wenngleich auch der zus{\"a}tzliche Einfluss von tektonischen Ver{\"a}nderungen auf das Seeeinzugsgebiet und das Gewicht ver{\"a}nderter Grundwasserstr{\"o}me abgewogen werden, zeigt sich, dass allein geringf{\"u}gig erh{\"o}hte Niederschlagswerte von ca. 30±10 \% zu dramatischen Seespiegelanstiegen im Zentralen Keniarift f{\"u}hren. Aufgrund der etablierten hydrrologisch-klimatischen Wechselwirkungen werden R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die nat{\"u}rliche Variabilit{\"a}t des ostafrikanischen Klimas gezogen. Zudem wird die Sensitivit{\"a}t der Keniarift-Seen in Bezug auf die St{\"a}rke der {\"a}quatorialen Insolation und hinsichtilch variabler Oberfl{\"a}chenwassertemperaturen des Indischen Ozeans bewertet.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Stoltnow2023,
  author    = {Stoltnow, Malte},
  title     = {Magmatic-hydrothermal processes along the porphyry to epithermal transition},
  doi       = {10.25932/publishup-61140},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-611402},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xxviii, 132},
  year      = {2023},
  abstract  = {Magmatic-hydrothermal systems form a variety of ore deposits at different proximities to upper-crustal hydrous magma chambers, ranging from greisenization in the roof zone of the intrusion, porphyry mineralization at intermediate depths to epithermal vein deposits near the surface. The physical transport processes and chemical precipitation mechanisms vary between deposit types and are often still debated. The majority of magmatic-hydrothermal ore deposits are located along the Pacific Ring of Fire, whose eastern part is characterized by the Mesozoic to Cenozoic orogenic belts of the western North and South Americas, namely the American Cordillera. Major magmatic-hydrothermal ore deposits along the American Cordillera include (i) porphyry Cu(-Mo-Au) deposits (along the western cordilleras of Mexico, the western U.S., Canada, Chile, Peru, and Argentina); (ii) Climax- (and sub-) type Mo deposits (Colorado Mineral Belt and northern New Mexico); and (iii) porphyry and IS-type epithermal Sn(-W-Ag) deposits of the Central Andean Tin Belt (Bolivia, Peru and northern Argentina). The individual studies presented in this thesis primarily focus on the formation of different styles of mineralization located at different proximities to the intrusion in magmatic-hydrothermal systems along the American Cordillera. This includes (i) two individual geochemical studies on the Sweet Home Mine in the Colorado Mineral Belt (potential endmember of peripheral Climax-type mineralization); (ii) one numerical modeling study setup in a generic porphyry Cu-environment; and (iii) a numerical modeling study on the Central Andean Tin Belt-type Pirquitas Mine in NW Argentina. Microthermometric data of fluid inclusions trapped in greisen quartz and fluorite from the Sweet Home Mine (Detroit City Portal) suggest that the early-stage mineralization precipitated from low- to medium-salinity (1.5-11.5 wt.\% equiv. NaCl), CO2-bearing fluids at temperatures between 360 and 415°C and at depths of at least 3.5 km. Stable isotope and noble gas isotope data indicate that greisen formation and base metal mineralization at the Sweet Home Mine was related to fluids of different origins. Early magmatic fluids were the principal source for mantle-derived volatiles (CO2, H2S/SO2, noble gases), which subsequently mixed with significant amounts of heated meteoric water. Mixing of magmatic fluids with meteoric water is constrained by δ2Hw-δ18Ow relationships of fluid inclusions. The deep hydrothermal mineralization at the Sweet Home Mine shows features similar to deep hydrothermal vein mineralization at Climax-type Mo deposits or on their periphery. This suggests that fluid migration and the deposition of ore and gangue minerals in the Sweet Home Mine was triggered by a deep-seated magmatic intrusion. The second study on the Sweet Home Mine presents Re-Os molybdenite ages of 65.86±0.30 Ma from a Mo-mineralized major normal fault, namely the Contact Structure, and multimineral Rb-Sr isochron ages of 26.26±0.38 Ma and 25.3±3.0 Ma from gangue minerals in greisen assemblages. The age data imply that mineralization at the Sweet Home Mine formed in two separate events: Late Cretaceous (Laramide-related) and Oligocene (Rio Grande Rift-related). Thus, the age of Mo mineralization at the Sweet Home Mine clearly predates that of the Oligocene Climax-type deposits elsewhere in the Colorado Mineral Belt. The Re-Os and Rb-Sr ages also constrain the age of the latest deformation along the Contact Structure to between 62.77±0.50 Ma and 26.26±0.38 Ma, which was employed and/or crosscut by Late Cretaceous and Oligocene fluids. Along the Contact Structure Late Cretaceous molybdenite is spatially associated with Oligocene minerals in the same vein system, a feature that precludes molybdenite recrystallization or reprecipitation by Oligocene ore fluids. Ore precipitation in porphyry copper systems is generally characterized by metal zoning (Cu-Mo to Zn-Pb-Ag), which is suggested to be variably related to solubility decreases during fluid cooling, fluid-rock interactions, partitioning during fluid phase separation and mixing with external fluids. The numerical modeling study setup in a generic porphyry Cu-environment presents new advances of a numerical process model by considering published constraints on the temperature- and salinity-dependent solubility of Cu, Pb and Zn in the ore fluid. This study investigates the roles of vapor-brine separation, halite saturation, initial metal contents, fluid mixing, and remobilization as first-order controls of the physical hydrology on ore formation. The results show that the magmatic vapor and brine phases ascend with different residence times but as miscible fluid mixtures, with salinity increases generating metal-undersaturated bulk fluids. The release rates of magmatic fluids affect the location of the thermohaline fronts, leading to contrasting mechanisms for ore precipitation: higher rates result in halite saturation without significant metal zoning, lower rates produce zoned ore shells due to mixing with meteoric water. Varying metal contents can affect the order of the final metal precipitation sequence. Redissolution of precipitated metals results in zoned ore shell patterns in more peripheral locations and also decouples halite saturation from ore precipitation. The epithermal Pirquitas Sn-Ag-Pb-Zn mine in NW Argentina is hosted in a domain of metamorphosed sediments without geological evidence for volcanic activity within a distance of about 10 km from the deposit. However, recent geochemical studies of ore-stage fluid inclusions indicate a significant contribution of magmatic volatiles. This study tested different formation models by applying an existing numerical process model for porphyry-epithermal systems with a magmatic intrusion located either at a distance of about 10 km underneath the nearest active volcano or hidden underneath the deposit. The results show that the migration of the ore fluid over a 10-km distance results in metal precipitation by cooling before the deposit site is reached. In contrast, simulations with a hidden magmatic intrusion beneath the Pirquitas deposit are in line with field observations, which include mineralized hydrothermal breccias in the deposit area.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Francke2009,
  author    = {Francke, Till},
  title     = {Measurement and modelling of water and sediment fluxes in meso-scale dryland catchments},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-31525},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Water shortage is a serious threat for many societies worldwide. In drylands, water management measures like the construction of reservoirs are affected by eroded sediments transported in the rivers. Thus, the capability of assessing water and sediment fluxes at the river basin scale is of vital importance to support management decisions and policy making. This subject was addressed by the DFG-funded SESAM-project (Sediment Export from large Semi-Arid catchments: Measurements and Modelling). As a part of this project, this thesis focuses on (1) the development and implementation of an erosion module for a meso-scale catchment model, (2) the development of upscaling and generalization methods for the parameterization of such model, (3) the execution of measurements to obtain data required for the modelling and (4) the application of the model to different study areas and its evaluation. The research was carried out in two meso-scale dryland catchments in NE-Spain: Ribera Salada (200 km²) and Is{\´a}bena (450 km²). Adressing objective 1, WASA-SED, a spatially semi-distributed model for water and sediment transport at the meso-scale was developed. The model simulates runoff and erosion processes at the hillslope scale, transport processes of suspended and bedload fluxes in the river reaches, and retention and remobilisation processes of sediments in reservoirs. This thesis introduces the model concept, presents current model applications and discusses its capabilities and limitations. Modelling at larger scales faces the dilemma of describing relevant processes while maintaining a manageable demand for input data and computation time. WASA-SED addresses this challenge by employing an innovative catena-based upscaling approach: the landscape is represented by characteristic toposequences. For deriving these toposequences with regard to multiple attributes (eg. topography, soils, vegetation) the LUMP-algorithm (Landscape Unit Mapping Program) was developed and related to objective 2. It incorporates an algorithm to retrieve representative catenas and their attributes, based on a Digital Elevation Model and supplemental spatial data. These catenas are classified to provide the discretization for the WASA-SED model. For objective 3, water and sediment fluxes were monitored at the catchment outlet of the Is{\´a}bena and some of its sub-catchments. For sediment yield estimation, the intermittent measurements of suspended sediment concentration (SSC) had to be interpolated. This thesis presents a comparison of traditional sediment rating curves (SRCs), generalized linear models (GLMs) and non-parametric regression using Random Forests (RF) and Quantile Regression Forests (QRF). The observed SSCs are highly variable and range over six orders of magnitude. For these data, traditional SRCs performed poorly, as did GLMs, despite including other relevant process variables (e.g. rainfall intensities, discharge characteristics). RF and QRF proved to be very robust and performed favourably for reproducing sediment dynamics. QRF additionally excels in providing estimates on the accuracy of the predictions. Subsequent analysis showed that most of the sediment was exported during intense storms of late summer. Later floods yielded successively less sediment. Comparing sediment generation to yield at the outlet suggested considerable storage effects within the river channel. Addressing objective 4, the WASA-SED model was parameterized for the two study areas in NE Spain and applied with different foci. For Ribera Salada, the uncalibrated model yielded reasonable results for runoff and sediment. It provided quantitative measures of the change in runoff and sediment yield for different land-uses. Additional land management scenarios were presented and compared to impacts caused by climate change projections. In contrast, the application for the Is{\´a}bena focussed on exploring the full potential of the model's predictive capabilities. The calibrated model achieved an acceptable performance for the validation period in terms of water and sediment fluxes. The inadequate representation of the lower sub-catchments inflicted considerable reductions on model performance, while results for the headwater catchments showed good agreement despite stark contrasts in sediment yield. In summary, the application of WASA-SED to three catchments proved the model framework to be a practicable multi-scale approach. It successfully links the hillslope to the catchment scale and integrates the three components hillslope, river and reservoir in one model. Thus, it provides a feasible approach for tackling issues of water and sediment yield at the meso-scale. The crucial role of processes like transmission losses and sediment storage in the river has been identified. Further advances can be expected when the representation of connectivity of water and sediment fluxes (intra-hillslope, hillslope-river, intra-river) is refined and input data improves.},
  language  = {en}
}
@misc{Zuellich2011,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Z{\"u}llich, Gunda},
  title     = {Migration and development in Senegal : a system dynamics analysis of the feedback relationships},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-57836},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {This thesis investigates the reciprocal relationship between migration and development in Senegal. Therewith, it contributes to the debate as to whether migration in developing countries enhances or rather impedes the development process. Even though extensive and controversial discussions can be found in the scientific literature regarding the impact of migration on development, research has scarcely examined the feedback relationships between migration and development. Science however agrees with both the fact that migration affects development as well as that the level of development in a country determines migration behaviour. Thus, both variables are neither dependent nor independent, but endogenous variables influencing each other and producing behavioural pattern that cannot be investigated using a static and unidirectional approach. On account of this, the thesis studies the feedback mechanisms existing between migration and development and the behavioural pattern generated by the high interdependence in order to be able to draw conclusions concerning the impact of changes in migration behaviour on the development process. To explore these research questions, the study applies the computer simulation method 'System Dynamics' and amplifies the simulation model for national development planning called 'Threshold 21' (T21), representing development processes endogenously and integrating economic, social and environmental aspects, using a structure that portrays the reasons and consequences of migration. The model has been customised to Senegal, being an appropriate representative of the theoretical interesting universe of cases. The comparison of the model generated scenarios - in which the intensity of emigration, the loss and gain of education, the remittances or the level of dependence changes - facilitates the analysis. The present study produces two important results. The first outcome is the development of an integrative framework representing migration and development in an endogenous way and incorporating several aspects of different theories. This model can be used as a starting point for further discussions and improvements and it is a fairly relevant and useful result against the background that migration is not integrated into most of the development planning tools despite its significant impact. The second outcome is the gained insights concerning the feedback relations between migration and development and the impact of changes in migration on development. To give two examples: It could be found that migration impacts development positively, indicated by HDI, but that the dominant behaviour of migration and development is a counteracting behaviour. That means that an increase in emigration leads to an improvement in development, while this in turn causes a decline in emigration, counterbalancing the initial increase. Another insight concerns the discovery that migration causes a decline in education in the short term, but leads to an increase in the long term, after approximately 25 years - a typical worse-before-better behaviour. From these and further observations, important policy implications can be derived for the sending and receiving countries. Hence, by overcoming the unidirectional perspective, this study contributes to an improved understanding of the highly complex relationship between migration and development and their feedback relations.},
  language  = {en}
}
@book{VogelGiese2013,
  author    = {Vogel, Thomas and Giese, Holger},
  title     = {Model-driven engineering of adaptation engines for self-adaptive software : executable runtime megamodels},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-227-8},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-63825},
  publisher      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {vi, 59},
  year      = {2013},
  abstract  = {The development of self-adaptive software requires the engineering of an adaptation engine that controls and adapts the underlying adaptable software by means of feedback loops. The adaptation engine often describes the adaptation by using runtime models representing relevant aspects of the adaptable software and particular activities such as analysis and planning that operate on these runtime models. To systematically address the interplay between runtime models and adaptation activities in adaptation engines, runtime megamodels have been proposed for self-adaptive software. A runtime megamodel is a specific runtime model whose elements are runtime models and adaptation activities. Thus, a megamodel captures the interplay between multiple models and between models and activities as well as the activation of the activities. In this article, we go one step further and present a modeling language for ExecUtable RuntimE MegAmodels (EUREMA) that considerably eases the development of adaptation engines by following a model-driven engineering approach. We provide a domain-specific modeling language and a runtime interpreter for adaptation engines, in particular for feedback loops. Megamodels are kept explicit and alive at runtime and by interpreting them, they are directly executed to run feedback loops. Additionally, they can be dynamically adjusted to adapt feedback loops. Thus, EUREMA supports development by making feedback loops, their runtime models, and adaptation activities explicit at a higher level of abstraction. Moreover, it enables complex solutions where multiple feedback loops interact or even operate on top of each other. Finally, it leverages the co-existence of self-adaptation and off-line adaptation for evolution.},
  language  = {en}
}
@book{GieseBecker2013,
  author    = {Giese, Holger and Becker, Basil},
  title     = {Modeling and verifying dynamic evolving service-oriented architectures},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-246-9},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-65112},
  publisher      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {97},
  year      = {2013},
  abstract  = {The service-oriented architecture supports the dynamic assembly and runtime reconfiguration of complex open IT landscapes by means of runtime binding of service contracts, launching of new components and termination of outdated ones. Furthermore, the evolution of these IT landscapes is not restricted to exchanging components with other ones using the same service contracts, as new services contracts can be added as well. However, current approaches for modeling and verification of service-oriented architectures do not support these important capabilities to their full extend.In this report we present an extension of the current OMG proposal for service modeling with UML - SoaML - which overcomes these limitations. It permits modeling services and their service contracts at different levels of abstraction, provides a formal semantics for all modeling concepts, and enables verifying critical properties. Our compositional and incremental verification approach allows for complex properties including communication parameters and time and covers besides the dynamic binding of service contracts and the replacement of components also the evolution of the systems by means of new service contracts. The modeling as well as verification capabilities of the presented approach are demonstrated by means of a supply chain example and the verification results of a first prototype are shown.},
  language  = {en}
}
@book{WaetzoldtGiese2015,
  author    = {W{\"a}tzoldt, Sebastian and Giese, Holger},
  title     = {Modeling collaborations in self-adaptive systems of systems},
  number    = {96},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-324-4},
  issn      = {1613-5652},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-73036},
  publisher      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {72},
  year      = {2015},
  abstract  = {An increasing demand on functionality and flexibility leads to an integration of beforehand isolated system solutions building a so-called System of Systems (SoS). Furthermore, the overall SoS should be adaptive to react on changing requirements and environmental conditions. Due SoS are composed of different independent systems that may join or leave the overall SoS at arbitrary point in times, the SoS structure varies during the systems lifetime and the overall SoS behavior emerges from the capabilities of the contained subsystems. In such complex system ensembles new demands of understanding the interaction among subsystems, the coupling of shared system knowledge and the influence of local adaptation strategies to the overall resulting system behavior arise. In this report, we formulate research questions with the focus of modeling interactions between system parts inside a SoS. Furthermore, we define our notion of important system types and terms by retrieving the current state of the art from literature. Having a common understanding of SoS, we discuss a set of typical SoS characteristics and derive general requirements for a collaboration modeling language. Additionally, we retrieve a broad spectrum of real scenarios and frameworks from literature and discuss how these scenarios cope with different characteristics of SoS. Finally, we discuss the state of the art for existing modeling languages that cope with collaborations for different system types such as SoS.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hoellerer2016,
  author    = {H{\"o}llerer, Reinhard},
  title     = {Modellierung und Optimierung von B{\"u}rgerdiensten am Beispiel der Stadt Landshut},
  doi       = {10.25932/publishup-42598},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-425986},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xii, 244},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die Projektierung und Abwicklung sowie die statische und dynamische Analyse von Gesch{\"a}ftsprozessen im Bereich des Verwaltens und Regierens auf kommunaler, L{\"a}nder- wie auch Bundesebene mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechniken besch{\"a}ftigen Politiker und Strategen f{\"u}r Informationstechnologie ebenso wie die {\"O}ffentlichkeit seit Langem. Der hieraus entstandene Begriff E-Government wurde in der Folge aus den unterschiedlichsten technischen, politischen und semantischen Blickrichtungen beleuchtet. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich dabei auf zwei Schwerpunktthemen: • Das erste Schwerpunktthema behandelt den Entwurf eines hierarchischen Architekturmodells, f{\"u}r welches sieben hierarchische Schichten identifiziert werden k{\"o}nnen. Diese erscheinen notwendig, aber auch hinreichend, um den allgemeinen Fall zu beschreiben. Den Hintergrund hierf{\"u}r liefert die langj{\"a}hrige Prozess- und Verwaltungserfahrung als Leiter der EDV-Abteilung der Stadtverwaltung Landshut, eine kreisfreie Stadt mit rund 69.000 Einwohnern im Nordosten von M{\"u}nchen. Sie steht als Repr{\"a}sentant f{\"u}r viele Verwaltungsvorg{\"a}nge in der Bundesrepublik Deutschland und ist dennoch als Analyseobjekt in der Gesamtkomplexit{\"a}t und Prozessquantit{\"a}t {\"u}berschaubar. Somit k{\"o}nnen aus der Analyse s{\"a}mtlicher Kernabl{\"a}ufe statische und dynamische Strukturen extrahiert und abstrakt modelliert werden. Die Schwerpunkte liegen in der Darstellung der vorhandenen Bedienabl{\"a}ufe in einer Kommune. Die Transformation der Bedienanforderung in einem hierarchischen System, die Darstellung der Kontroll- und der Operationszust{\"a}nde in allen Schichten wie auch die Strategie der Fehlererkennung und Fehlerbehebung schaffen eine transparente Basis f{\"u}r umfassende Restrukturierungen und Optimierungen. F{\"u}r die Modellierung wurde FMC-eCS eingesetzt, eine am Hasso-Plattner-Institut f{\"u}r Softwaresystemtechnik GmbH (HPI) im Fachgebiet Kommunikationssysteme entwickelte Methodik zur Modellierung zustandsdiskreter Systeme unter Ber{\"u}cksichtigung m{\"o}glicher Inkonsistenzen (Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Werner Zorn [ZW07a, ZW07b]). • Das zweite Schwerpunktthema widmet sich der quantitativen Modellierung und Optimierung von E-Government-Bediensystemen, welche am Beispiel des B{\"u}rgerb{\"u}ros der Stadt Landshut im Zeitraum 2008 bis 2015 durchgef{\"u}hrt wurden. Dies erfolgt auf Basis einer kontinuierlichen Betriebsdatenerfassung mit aufwendiger Vorverarbeitung zur Extrahierung mathematisch beschreibbarer Wahrscheinlichkeitsverteilungen. Der hieraus entwickelte Dienstplan wurde hinsichtlich der erzielbaren Optimierungen im dauerhaften Echteinsatz verifiziert. [ZW07a] Zorn, Werner: «FMC-QE A New Approach in Quantitative Modeling», Vortrag anl{\"a}sslich: MSV'07- The 2007 International Conference on Modeling, Simulation and Visualization Methods WorldComp2007, Las Vegas, 28.6.2007. [ZW07b] Zorn, Werner: «FMC-QE, A New Approach in Quantitative Modeling», Ver{\"o}ffentlichung, Hasso-Plattner-Institut f{\"u}r Softwaresystemtechnik an der Universit{\"a}t Potsdam, 28.6.2007.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jankowski2004,
  author    = {Jankowski, \poundsukasz},
  title     = {Modelling and simulation of light propagation in non-aged and aged step-index polymer optical fibres},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001649},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Kunststofflichtwellenleiter (POFs) stellen ein verh{\"a}ltnism{\"a}ßig neues Medium zur optische Datenkommunikation {\"u}ber kurzen Strecken dar. W{\"a}hrend ihrer Einsatzdauer unterliegen POFs unterschiedlichen Arten von Umweltbeanspruchungen, haupts{\"a}chlich durch hohe Temperatur, hohe Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen. Zahlreiche experimentelle Forschungen besch{\"a}ftigten sich mit der standardisierten Pr{\"u}fung der Zuverl{\"a}ssigkeit von im Handel erh{\"a}ltlichen Fasern. Jedoch gab es bisher wenig Erfolg bei der Bem{\"u}hung, zwei grundlegende optische Erscheinungen, Absorption und Streuung, die die Lichtausbreitung in Fasern stark beeinflussen, zu verstehen und praktisch zu modellieren: Diese beiden Effekte beschreiben nicht nur die Qualit{\"a}t neuer Fasern, sondern sie werden auch stark durch die Alterungsprozess beeinflusst. Der Hauptzweck dieser Doktorarbeit war es, ein praktisch verwendbares und theoretisch gut fundiertes Modell der Lichtausbreitung in nicht gealterten und gealterten POFs zu entwickeln und es durch optische Experimente zu verifizieren. Dabei wurden anwendungsorientierte Aspekte mit theoretischer POF-Modellierung kombiniert. Die Arbeit enth{\"a}lt die erste bekannte Anwendung der Wellenanalyse zur Untersuchung der winkelabh{\"a}ngigen Eigenschaften der Streuung in Lichtwellenleitern. F{\"u}r die praktischen Experimente wurden mehrere POF-Proben unterschiedlicher Hersteller k{\"u}nstlich gealtert, indem sie bis 4500 Stunden bei 100 °C gelagert wurden (ohne Feuchtekontrolle). Die Parameter der jeweiligen Simulationen wurden mittels einer systematischen Optimierung an die gemessen optischen Eigenschaften der gealterten Proben angeglichen. Die Resultate deuten an, dass der {\"U}bertragungsverlust der gealterten Fasern in den ersten Tagen und Wochen der Alterung am st{\"a}rksten durch eine wesentliche physikalische Verschlechterung der Kern-Mantel-Grenzfl{\"a}che verursacht wird. Chemische Effekte des Alterungsprozesses scheinen im Faserkernmaterial zuerst nach einigen Monaten aufzutreten.},
  language  = {en}
}
@book{Jankowski2004,
  author    = {Jankowski, \poundsukasz},
  title     = {Modelling and simulation of light propagation in non-aged and aged step-index polymer optical fibres. - [{\"u}berarb. Diss.]},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001659},
  publisher      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Kunststofflichtwellenleiter (POFs) stellen ein verh{\"a}ltnism{\"a}ßig neues Medium zur optische Datenkommunikation {\"u}ber kurzen Strecken dar. W{\"a}hrend ihrer Einsatzdauer unterliegen POFs unterschiedlichen Arten von Umweltbeanspruchungen, haupts{\"a}chlich durch hohe Temperatur, hohe Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen. Zahlreiche experimentelle Forschungen besch{\"a}ftigten sich mit der standardisierten Pr{\"u}fung der Zuverl{\"a}ssigkeit von im Handel erh{\"a}ltlichen Fasern. Jedoch gab es bisher wenig Erfolg bei der Bem{\"u}hung, zwei grundlegende optische Erscheinungen, Absorption und Streuung, die die Lichtausbreitung in Fasern stark beeinflussen, zu verstehen und praktisch zu modellieren: Diese beiden Effekte beschreiben nicht nur die Qualit{\"a}t neuer Fasern, sondern sie werden auch stark durch die Alterungsprozess beeinflusst. Der Hauptzweck dieser Doktorarbeit war es, ein praktisch verwendbares und theoretisch gut fundiertes Modell der Lichtausbreitung in nicht gealterten und gealterten POFs zu entwickeln und es durch optische Experimente zu verifizieren. Dabei wurden anwendungsorientierte Aspekte mit theoretischer POF-Modellierung kombiniert. Die Arbeit enth{\"a}lt die erste bekannte Anwendung der Wellenanalyse zur Untersuchung der winkelabh{\"a}ngigen Eigenschaften der Streuung in Lichtwellenleitern. F{\"u}r die praktischen Experimente wurden mehrere POF-Proben unterschiedlicher Hersteller k{\"u}nstlich gealtert, indem sie bis 4500 Stunden bei 100 °C gelagert wurden (ohne Feuchtekontrolle). Die Parameter der jeweiligen Simulationen wurden mittels einer systematischen Optimierung an die gemessen optischen Eigenschaften der gealterten Proben angeglichen. Die Resultate deuten an, dass der {\"U}bertragungsverlust der gealterten Fasern in den ersten Tagen und Wochen der Alterung am st{\"a}rksten durch eine wesentliche physikalische Verschlechterung der Kern-Mantel-Grenzfl{\"a}che verursacht wird. Chemische Effekte des Alterungsprozesses scheinen im Faserkernmaterial zuerst nach einigen Monaten aufzutreten.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Brune2018,
  author    = {Brune, Sascha},
  title     = {Modelling continental rift dynamics},
  doi       = {10.25932/publishup-43236},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-432364},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {192},
  year      = {2018},
  abstract  = {Continental rift systems open up unique possibilities to study the geodynamic system of our planet: geodynamic localization processes are imprinted in the morphology of the rift by governing the time-dependent activity of faults, the topographic evolution of the rift or by controlling whether a rift is symmetric or asymmetric. Since lithospheric necking localizes strain towards the rift centre, deformation structures of previous rift phases are often well preserved and passive margins, the end product of continental rifting, retain key information about the tectonic history from rift inception to continental rupture. Current understanding of continental rift evolution is based on combining observations from active rifts with data collected at rifted margins. Connecting these isolated data sets is often accomplished in a conceptual way and leaves room for subjective interpretation. Geodynamic forward models, however, have the potential to link individual data sets in a quantitative manner, using additional constraints from rock mechanics and rheology, which allows to transcend previous conceptual models of rift evolution. By quantifying geodynamic processes within continental rifts, numerical modelling allows key insight to tectonic processes that operate also in other plate boundary settings, such as mid ocean ridges, collisional mountain chains or subduction zones. In this thesis, I combine numerical, plate-tectonic, analytical, and analogue modelling approaches, whereas numerical thermomechanical modelling constitutes the primary tool. This method advanced rapidly during the last two decades owing to dedicated software development and the availability of massively parallel computer facilities. Nevertheless, only recently the geodynamical modelling community was able to capture 3D lithospheric-scale rift dynamics from onset of extension to final continental rupture. The first chapter of this thesis provides a broad introduction to continental rifting, a summary of the applied rift modelling methods and a short overview of previews studies. The following chapters, which constitute the main part of this thesis feature studies on plate boundary dynamics in two and three dimension followed by global scale analyses (Fig. 1). Chapter II focuses on 2D geodynamic modelling of rifted margin formation. It highlights the formation of wide areas of hyperextended crustal slivers via rift migration as a key process that affected many rifted margins worldwide. This chapter also contains a study of rift velocity evolution, showing that rift strength loss and extension velocity are linked through a dynamic feed-back. This process results in abrupt accelerations of the involved plates during rifting illustrating for the first time that rift dynamics plays a role in changing global-scale plate motions. Since rift velocity affects key processes like faulting, melting and lower crustal flow, this study also implies that the slow-fast velocity evolution should be imprinted in rifted margin structures. Chapter III relies on 3D Cartesian rift models in order to investigate various aspects of rift obliquity. Oblique rifting occurs if the extension direction is not orthogonal to the rift trend. Using 3D lithospheric-scale models from rift initialisation to breakup I could isolate a characteristic evolution of dominant fault orientations. Further work in Chapter III addresses the impact of rift obliquity on the strength of the rift system. We illustrate that oblique rifting is mechanically preferred over orthogonal rifting, because the brittle yielding requires a lower tectonic force. This mechanism elucidates rift competition during South Atlantic rifting, where the more oblique Equatorial Atlantic Rift proceeded to breakup while the simultaneously active but less oblique West African rift system became a failed rift. Finally this Chapter also investigates the impact of a previous rift phase on current tectonic activity in the linkage area of the Kenyan with Ethiopian rift. We show that the along strike changes in rift style are not caused by changes in crustal rheology. Instead the rift linkage pattern in this area can be explained when accounting for the thinned crust and lithosphere of a Mesozoic rift event. Chapter IV investigates rifting from the global perspective. A first study extends the oblique rift topic of the previous chapter to global scale by investigating the frequency of oblique rifting during the last 230 million years. We find that approximately 70\% of all ocean-forming rift segments involved an oblique component of extension where obliquities exceed 20°. This highlights the relevance of 3D approaches in modelling, surveying, and interpretation of many rifted margins. In a final study, we propose a link between continental rift activity, diffuse CO2 degassing and Mesozoic/Cenozoic climate changes. We used recent CO2 flux measurements in continental rifts to estimate worldwide rift-related CO2 release, which we based on the global extent of rifts through time. The first-order correlation to paleo-atmospheric CO2 proxy data suggests that rifts constitute a major element of the global carbon cycle.},
  language  = {en}
}