TY - GEN A1 - Wirth, Jonas A1 - Kirsch, Harald A1 - Wlosczyk, Sebastian A1 - Tong, Yujin A1 - Saalfrank, Peter A1 - Kramer Campen, Richard T1 - Characterization of water dissociation on α-Al2O3(1102) BT - theory and experiment N2 - The interaction of water with α-alumina (i.e. α-Al2O3) surfaces is important in a variety of applications and a useful model for the interaction of water with environmentally abundant aluminosilicate phases. Despite its significance, studies of water interaction with α-Al2O3 surfaces other than the (0001) are extremely limited. Here we characterize the interaction of water (D2O) with a well defined α-Al2O3(1[1 with combining macron]02) surface in UHV both experimentally, using temperature programmed desorption and surface-specific vibrational spectroscopy, and theoretically, using periodic-slab density functional theory calculations. This combined approach makes it possible to demonstrate that water adsorption occurs only at a single well defined surface site (the so-called 1–4 configuration) and that at this site the barrier between the molecularly and dissociatively adsorbed forms is very low: 0.06 eV. A subset of OD stretch vibrations are parallel to this dissociation coordinate, and thus would be expected to be shifted to low frequencies relative to an uncoupled harmonic oscillator. To quantify this effect we solve the vibrational Schrödinger equation along the dissociation coordinate and find fundamental frequencies red-shifted by more than 1500 cm−1. Within the context of this model, at moderate temperatures, we further find that some fraction of surface deuterons are likely delocalized: dissociatively and molecularly absorbed states are no longer distinguishable. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 320 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-394497 SP - 14822 EP - 14832 ER - TY - THES A1 - Castino, Fabiana T1 - Climate variability and extreme hydro-meteorological events in the Southern Central Andes, NW Argentina T1 - Klimavariabilität und extreme hydro-meteorologische Ereignisse in den südlichen Zentralanden, NW Argentinien N2 - Extreme hydro-meteorological events, such as severe droughts or heavy rainstorms, constitute primary manifestations of climate variability and exert a critical impact on the natural environment and human society. This is particularly true for high-mountain areas, such as the eastern flank of the southern Central Andes of NW Argentina, a region impacted by deep convection processes that form the basis of extreme events, often resulting in floods, a variety of mass movements, and hillslope processes. This region is characterized by pronounced E-W gradients in topography, precipitation, and vegetation cover, spanning low to medium-elevation, humid and densely vegetated areas to high-elevation, arid and sparsely vegetated environments. This strong E-W gradient is mirrored by differences in the efficiency of surface processes, which mobilize and transport large amounts of sediment through the fluvial system, from the steep hillslopes to the intermontane basins and further to the foreland. In a highly sensitive high-mountain environment like this, even small changes in the spatiotemporal distribution, magnitude and rates of extreme events may strongly impact environmental conditions, anthropogenic activity, and the well-being of mountain communities and beyond. However, although the NW Argentine Andes comprise the catchments for the La Plata river that traverses one of the most populated and economically relevant areas of South America, there are only few detailed investigations of climate variability and extreme hydro-meteorological events. In this thesis, I focus on deciphering the spatiotemporal variability of rainfall and river discharge, with particular emphasis on extreme hydro-meteorological events in the subtropical southern Central Andes of NW Argentina during the past seven decades. I employ various methods to assess and quantify statistically significant trend patterns of rainfall and river discharge, integrating high-quality daily time series from gauging stations (40 rainfall and 8 river discharge stations) with gridded datasets (CPC-uni and TRMM 3B42 V7), for the period between 1940 and 2015. Evidence for a general intensification of the hydrological cycle at intermediate elevations (~ 0.5 – 3 km asl) at the eastern flank of the southern Central Andes is found both from rainfall and river-discharge time-series analysis during the period from 1940 to 2015. This intensification is associated with the increase of the annual total amount of rainfall and the mean annual discharge. However, most pronounced trends are found at high percentiles, i.e. extreme hydro-meteorological events, particularly during the wet season from December to February.An important outcome of my studies is the recognition of a rapid increase in the amount of river discharge during the period between 1971 and 1977, most likely linked to the 1976-77 global climate shift, which is associated with the North Pacific Ocean sea surface temperature variability. Interestingly, after this rapid increase, both rainfall and river discharge decreased at low and intermediate elevations along the eastern flank of the Andes. In contrast, during the same time interval, at high elevations, extensive areas on the arid Puna de Atacama plateau have recorded increasing annual rainfall totals. This has been associated with more intense extreme hydro-meteorological events from 1979 to 2014. This part of the study reveals that low-, intermediate, and high-elevation sectors in the Andes of NW Argentina respond differently to changing climate conditions. Possible forcing mechanisms of the pronounced hydro-meteorological variability observed in the study area are also investigated. For the period between 1940 and 2015, I analyzed modes of oscillation of river discharge from small to medium drainage basins (102 to 104 km2), located on the eastern flank of the orogen. First, I decomposed the relevant monthly time series using the Hilbert-Huang Transform, which is particularly appropriate for non-stationary time series that result from non-linear natural processes. I observed that in the study region discharge variability can be described by five quasi-periodic oscillatory modes on timescales varying from 1 to ~20 years. Secondly, I tested the link between river-discharge variations and large-scale climate modes of variability, using different climate indices, such as the BEST ENSO (Bivariate El Niño-Southern Oscillation Time-series) index. This analysis reveals that, although most of the variance on the annual timescale is associated with the South American Monsoon System, a relatively large part of river-discharge variability is linked to Pacific Ocean variability (PDO phases) at multi-decadal timescales (~20 years). To a lesser degree, river discharge variability is also linked to the Tropical South Atlantic (TSA) sea surface temperature anomaly at multi-annual timescales (~2-5 years). Taken together, these findings exemplify the high degree of sensitivity of high-mountain environments with respect to climatic variability and change. This is particularly true for the topographic transitions between the humid, low-moderate elevations and the semi-arid to arid highlands of the southern Central Andes. Even subtle changes in the hydro-meteorological regime of these areas of the mountain belt react with major impacts on erosional hillslope processes and generate mass movements that fundamentally impact the transport capacity of mountain streams. Despite more severe storms in these areas, the fluvial system is characterized by pronounced variability of the stream power on different timescales, leading to cycles of sediment aggradation, the loss of agriculturally used land and severe impacts on infrastructure. N2 - Extreme hydro-meteorologische Ereignisse, wie langanhaltende Dürren oder Starkregen, gelten als Haupterscheinungsform der Klimavariabilität und haben einen entscheidenden Einfluss auf Umwelt und Gesellschaft. Dies gilt im Besonderen für die großen Gebirgsregionen dieser Erde. In einer extrem sensiblen Hochgebirgsregion wie den NW argentinischen Anden haben selbst geringe Veränderungen in der Intensität solcher Extremereignisse, sowie deren Häufigkeit und räumliche Verteilung, nicht nur einen großen Einfluss auf die Landschaftsentwicklung; flussabwärtsliegende Gemeinden sind zudem wirtschaftlich als auch humanitär einem hohen Risiko ausgesetzt. Die vorliegende Arbeit befasst sich im Wesentlichen mit der räumlich-zeitlichen Verteilung von Niederschlags- und Abflussmengen über den Zeitraum der letzten sieben Jahrzente, mit besonderem Fokus auf extreme hydro-meteorologische Ereignisse der subtropischen Zentralanden NW-Argentiniens. Um räumliche und zeitliche statistisch signifikante Trends der Niederschlags- und Abflussmengen bestimmen und quantifizieren zu können, finden in dieser Arbeit verschiedene Methoden Anwendung, in denen hochaufgelöste Zeitreihen von Niederschlags- und Abflussmengenstationen mit diversen Rasterdatensätzen von 1940 bis 2015 kombiniert werden. Über den betrachteten Zeitraum hinweg lässt sich eine allgemeine Intensivierung des hydrologischen Kreislaufes auf mittleren Höhen (500 - 3.000 m ü. NN) belegen. Diese Intensivierung steht einerseits im Zusammenhang mit dem Ansteigen von Extremwetterereignissen, besonders während der Regenzeit von Dezember bis Februar. Der beobachtete Anstieg in der Intensität dieser Wetterlagen deutet auf einen Zusammenhang der schweren Regenstürme und der Verlandung der Abflussbecken in der untersuchten, intermontanen Region hin. Ein rapider Anstieg in der Abflussmenge in Flüssen um bis zu 40% ist für den Zeitraum zwischen 1971 und 1977 dokumentiert. Dieser steht höchstwahrscheinlich mit der globalen Klimaverschiebung von 1976-77 in Zusammenhang, welche wiederum durch die Variabilität der Oberflächentemperatur des Pazifischen Ozeans beeinflusst wird. Nach diesem starken Anstieg können jedoch abnehmende Trends in Niederschlags- wie auch Abflussmengen auf niedrigen und mittleren Höhen der Ostflanken der Anden beobachtet werden. Im Gegensatz dazu belegen ein Anstieg der jährlichen Gesamtniederschlagsmenge sowie der Magnitude von extremen hydro-meterologischen Ereignissen in hohen Höhenlagen der trockenen Puna de Atacama Plateaus, dass niedrige, mittlere und hohe Sektoren der NW argentinischen Anden unterschiedlich auf Änderungen des Klimas reagieren. Schlussendlich kann die in der Region beobachtete, stark ausgeprägte Variabilität in der Hydro-meteorologie über jährliche Zeiträume zum größten Teil mit dem Südamerikanischen Monsunsystem erklärt werden. Jedoch sind große Anteile in der Variabilität der Abflussmenge auch stark an die Pazifische Dekaden-Oszillation (PDO) in Zeiträumen über mehrereJahrzehnte (~20 Jahre) gekoppelt und zu einem geringeren Anteil auch an die Meeresoberflächentemperatur-Anomalie des tropischen Südatlantiks (TSA) über mehrjährige Zeiträume hinweg (~2-5 Jahre). Interessanterweise wurden nur weniger stark ausgeprägte Zusammenhänge zwischen der Abflussvariabilität und El Niño-Southern Oscillation in unserem Untersuchungsgebiet gefunden. KW - climate variability KW - extreme hydrometeorological events KW - Central Andes KW - Klimavariabilität KW - extreme hydro-meteorologische Ereignisse KW - Zentralanden Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-396815 ER - TY - THES A1 - Georgieva, Viktoria T1 - Neotectonics & Cooling History of the Southern Patagonian Andes T1 - Neotektonik und Abkühlgeschichte der Südpatagonschen Anden BT - assessing the Role of Ridge Collision and Slab Window Formation inboard of the Chile Triple Junction (46-47°S) BT - die Rolle von ozeanischer Rückenkollision und der Bilding eines “slab window” am Chile-Triplepunkt (47°S) N2 - The collision of bathymetric anomalies, such as oceanic spreading centers, at convergent plate margins can profoundly affect subduction dynamics, magmatism, and the structural and geomorphic evolution of the overriding plate. The Southern Patagonian Andes of South America are a prime example for sustained oceanic ridge collision and the successive formation and widening of an extensive asthenospheric slab window since the Middle Miocene. Several of the predicted upper-plate geologic manifestations of such deep-seated geodynamic processes have been studied in this region, but many topics remain highly debated. One of the main controversial topics is the interpretation of the regional low-temperature thermochronology exhumational record and its relationship with tectonic and/or climate-driven processes, ultimately manifested and recorded in the landscape evolution of the Patagonian Andes. The prominent along-strike variance in the topographic characteristics of the Andes, combined with coupled trends in low-temperature thermochronometer cooling ages have been interpreted in very contrasting ways, considering either purely climatic (i.e. glacial erosion) or geodynamic (slab-window related) controlling factors. This thesis focuses on two main aspects of these controversial topics. First, based on field observations and bedrock low-temperature thermochronology data, the thesis addresses an existing research gap with respect to the neotectonic activity of the upper plate in response to ridge collision - a mechanism that has been shown to affect the upper plate topography and exhumational patterns in similar tectonic settings. Secondly, the qualitative interpretation of my new and existing thermochronological data from this region is extended by inverse thermal modelling to define thermal histories recorded in the data and evaluate the relative importance of surface vs. geodynamic factors and their possible relationship with the regional cooling record. My research is centered on the Northern Patagonian Icefield (NPI) region of the Southern Patagonian Andes. This site is located inboard of the present-day location of the Chile Triple Junction - the juncture between the colliding Chile Rise spreading center and the Nazca and Antarctic Plates along the South American convergent margin. As such this study area represents the region of most recent oceanic-ridge collision and associated slab window formation. Importantly, this location also coincides with the abrupt rise in summit elevations and relief characteristics in the Southern Patagonian Andes. Field observations, based on geological, structural and geomorphic mapping, are combined with bedrock apatite (U-Th)/He and apatite fission track (AHe and AFT) cooling ages sampled along elevation transects across the orogen. This new data reveals the existence of hitherto unrecognized neotectonic deformation along the flanks of the range capped by the NPI. This deformation is associated with the closely spaced oblique collision of successive oceanic-ridge segments in this region over the past 6 Ma. I interpret that this has caused a crustal-scale partitioning of deformation and the decoupling, margin-parallel migration, and localized uplift of a large crustal sliver (the NPI block) along the subduction margin. The location of this uplift coincides with a major increase of summit elevations and relief at the northern edge of the NPI massif. This mechanism is compatible with possible extensional processes along the topographically subdued trailing edge of the NPI block as documented by very recent and possibly still active normal faulting. Taken together, these findings suggest a major structural control on short-wavelength variations in topography in the Southern Patagonian Andes - the region affected by ridge collision and slab window formation. The second research topic addressed here focuses on using my new and existing bedrock low-temperature cooling ages in forward and inverse thermal modeling. The data was implemented in the HeFTy and QTQt modeling platforms to constrain the late Cenozoic thermal history of the Southern Patagonian Andes in the region of the most recent upper-plate sectors of ridge collision. The data set combines AHe and AFT data from three elevation transects in the region of the Northern Patagonian Icefield. Previous similar studies claimed far-reaching thermal effects of the approaching ridge collision and slab window to affect patterns of Late Miocene reheating in the modelled thermal histories. In contrast, my results show that the currently available data can be explained with a simpler thermal history than previously proposed. Accordingly, a reheating event is not needed to reproduce the observations. Instead, the analyzed ensemble of modelled thermal histories defines a Late Miocene protracted cooling and Pliocene-to-recent stepwise exhumation. These findings agree with the geological record of this region. Specifically, this record indicates an Early Miocene phase of active mountain building associated with surface uplift and an active fold-and-thrust belt, followed by a period of stagnating deformation, peneplanation, and lack of synorogenic deposition in the Patagonian foreland. The subsequent period of stepwise exhumation likely resulted from a combination of pulsed glacial erosion and coeval neotectonic activity. The differences between the present and previously published interpretation of the cooling record can be reconciled with important inconsistencies of previously used model setup. These include mainly the insufficient convergence of the models and improper assumptions regarding the geothermal conditions in the region. This analysis puts a methodological emphasis on the prime importance of the model setup and the need for its thorough examination to evaluate the robustness of the final outcome. N2 - Die Kollision ozeanischer Rückensysteme entlang aktiver Subduktionszonen kann eine nachhaltige Wirkung auf die geodynamische, magmatische, strukturelle und geomorphologische Entwicklung der Oberplatte ausüben. Die Südpatagonischen Anden repräsentieren ein außergewöhnliches Beispiel für eine aktive ozeanische Rückenkollision mit einem Kontinentalrand, die über mehrere Millionen Jahre hinweg aufrechterhalten wurde. Dieser Prozess wurde begleitet von großräumigen Mantelprozessen mit der gleichzeitigen Bildung eines asthenosphärischen Fensters unter Südpatagonien – eine weiträumige Öffnung zwischen den divergierenden ozeanischen Platten unter der Oberplatte, die den Kontakt des asthenosphärischen Mantels mit der kontinentalen Lithosphäre ermöglicht hat. Auch wenn die daraus resultierenden geologischen Erscheinungsformen der Oberplatte bereits in unterschiedlichen Regionen studiert wurden, bleiben viele Fragen hinsichtlich der assoziierten Exhumations- Abkühlungs- und Deformationsprozesse noch offen. Eine kontroverse Frage in diesem Zusammenhang bezieht sich auf die Interpretation von Niedrigtemperatur-Thermochronologiedaten, welche die jüngste Abkühlungs- und Deformationsgeschichte der Erdkruste und die Landschaftsentwicklung in Südpatagonien dokumentieren. Diese Abkühlgeschichte kann theoretisch zeitliche und/oder räumliche Variationen im Erosionspotential von Oberflächenprozessen und der daraus resultierenden jüngsten Exhumation beleuchten oder auch den Einfluss überlagerter thermischer Effekte des hochliegenden Mantels widerspiegeln. Die ausgeprägten topographischen Änderungen entlang des Streichens der Patagonischen Anden, die offenbar auch an Trends in den thermochronometrischen Daten gekoppelt sind, wurden in der Vergangenheit bereits äußerst kontrovers interpretiert. Endglieder dieser Diskussion sind entweder klimatisch gesteuerte Prozessmodelle und eine damit verbundene räumliche Variabilität in der Exhumation (glaziale Erosion) oder geodynamischen Prozesse, die insbesondere eine regional begrenzte Deformation und Hebung mit der Kollision des ozeanischen Chile-Rückens in Verbindung bringen. Diese Dissertation ist daher auf zwei wesentliche Aspekte dieser Problematik fokussiert. Sie befasst sich einerseits mit der soweit kaum erforschten Existenz junger (neotektonischer) Deformationsphänomene, die unmittelbar mit der Rückenkollision in Verbindung steht und das Potenzial hat, die Topographie und die thermochronometrisch dokumentierte Abkühlgeschichte des Patagonischen Gebirgszuges mitbeeinflusst zu haben. Ein weiterer Forschungsfokus liegt auf der erweiterten Interpretation eines Teils der im Rahmen dieser Arbeit erstellten sowie von vorhandenen thermochronometrischen Datensätzen durch inverse numerische Modellierungen. Diese Modellierungen hatten das Ziel, die thermische Geschichte der Proben, die am besten die beobachteten Daten reproduzieren kann, zu definieren und die relative Bedeutung geodynamischer und oberflächennaher Prozesse abzuschätzen. Das Untersuchungsgebiet liegt in dem Gebirgsmassiv des Nordpatagonischen Eisfeldes von Südostpatagonien. Dieser Teil der Südpatagonischen Anden liegt in der Region, wo die derzeitig aktive Kollision des Chile-Rückens seit 6 Millionen Jahren im Gange ist. Der Nordrand des Gebirgsmassivs fällt zusammen mit der abrupten Zunahme der Topographie am Übergang von den Nord- in den Südpatagonischen Anden - das Gebiet, das von ozeanischer Rückenkollision betroffen wurde und durch die Bildung des asthenosphärischen Fensters gekennzeichnet ist. Diverse Feldbeobachtungen, kombiniert mit neuen thermochronometrischen Daten ((U-Th)/He- und Spaltspurendatierungen an Apatiten von Festgesteinsproben, AHe und AFT), dokumentieren die bisher unbekannte Existenz junger tektonischer Bewegungen entlang der Flanken dieses erhöhten Gebirgszuges, welche die topographischen, geomorphologischen und thermochronometrischen Charakteristika der Region deutlich beeinflusst haben. Diese Deformation wurde ausgelöst durch die schräge Kollision von Segmenten des Chile- Rückens, die eine Partitionierung in der Krustendeformation in Komponenten die jeweils parallel und orthogonal zum konvergenten Plattenrand orientiert sind, nach sich zog. Dieser hierbei entstandene Krustenblock des Nordpatagonischen Eisfeldes wurde entlang der Plattengrenze entkoppelt und nordwärts bewegt. Diese Kinematik führte zur lokalen Hebung und Extension (Absenkung) jeweils entsprechend am Nord- und Südrand des Krustenblocks. Die resultierende differentielle Hebung und Extension dieses Krustenblocks korreliert sehr gut mit Muster der räumlichen Verteilung der Topographie und den regionalen thermochronometrischen Daten und legt somit eine direkte Beziehung zwischen geodynamischen Randbedingungen, tektonischer Deformation, Exhumation und Landschaftsentwicklung nahe. Der zweite Forschungsfokus liegt auf der Implementierung meiner neuen sowie bereits publizierter thermochronometrischer Daten in Vorwärts- und inversen numerischen Modellierungen. Es wurden die frei verfügbaren Modellierungsplattformen HeFTy und QTQt benutzt, um die Abkühlungsgeschichte der Südpatagonischen Anden im Gebiet der jüngsten ozeanischen Rückenkollision zu definieren. Der Datensatz kombiniert AHe und AFT Abkühlalter aus drei Höhenprofilen in der Region des Nordpatagonischen Eisfeldes. Kürzlich publizierte Studien, die auf identischen Datierungsmethoden und numerischen Ansätzen beruhen, postulieren, dass ein signifikanter und räumlich weitreichender thermischer Effekt, , sich bereits während des Obermiozäns in den thermochronometrischen Daten manifestiert und auf die Bildung des asthenosphärischen Fensters zurückzuführen ist. Im Unterschied dazu zeigen meine Ergebnisse, dass die verfügbaren thermochronometrischen Daten mit einem einfacheren thermischen Szenario erklärt werden können und ein thermischer Puls nicht notwendig ist, um die Abkühlalter in der vorliegenden Form zu reproduzieren. Das kumulative Ergebnis der Modellierungen dokumentiert eine alternative Möglichkeit mit einer langsamen und/oder stagnierenden Abkühlung im Obermiozän, auf die dann im Pliozän eine schnelle und ausgeprägte schrittweise Abkühlung stattfand. Diese Ergebnisse sind kompatibel mit der geologischen Geschichte der Region. So wurde in diesem Gebiet eine Phase aktiver Einengung, Hebung und Exhumation im Unteren Miozän nachgewiesen. Dieser Episode folgte eine Phase der Ruhe in der Deformation, eine großräumige Einebnung der Deformationsfront durch fluviatile Prozesse und eine drastische Abnahme synorogener Ablagerungen. Die darauffolgende Phase schrittweiser Abkühlung resultierte aus einer Kombination von einerseits rekurrenten weiträumigen Vergletscherungen und damit einhergehender glazialer Erosion und andererseits von gleichzeitigen lokalen tektonischen Vertikalbewegungen durch Störungen, die im plattentektonischen Kontext aktiver ozeanischer Rückenkollision entstanden. Die signifikanten Unterschiede zwischen bereits publizierten und den hier präsentierten Ergebnissen beruhen auf der Erkenntnis wichtiger Nachteile der früher benutzten Modellannahmen. Diese beinhalten z.B. die unzureichende Konvergenz (unzureichende Anzahl an Iterationen) und Vorgaben bezüglich der regionalen geothermischen Bedingungen. Diese kritische Betrachtung zeigt, dass methodische Schwerpunkte und Annahmen dieser Modellierungen gründlich geprüft werden müssen, um eine objektive Abschätzung der Ergebnisse zu erzielen. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass der Impakt bisher unbekannter neotektonischer Strukturen entlang des konvergenten Plattenrandes von Südpatagonien sehr weitreichende Folgen hat. Diese Strukturen stehen räumlich und zeitlich in direkter Beziehung zur seit dem Obermiozän andauernden Subduktion verschiedener Segmente des Chile-Spreizungszentrums; sie unterstreichen die fundamentale Bedeutung der Subduktion bathymetrischer Anomalien für die tektonische und geomorphologische Entwicklung der Oberplatte, besonders in Regionen mit ausgeprägten Erosionsprozessen. Die hier dokumentierten Ergebnisse aus der inversen numerischen Modellierung thermochronometrischer Daten stellen bereits publizierte Befunde aus Studien infrage, die auf ähnlichen Ansätzen beruhen und welche den regionalen thermischen Effekt des asthenosphärischen Fensters in Südpatagonien hervorheben. Meine Ergebnisse dokumentieren stattdessen eine Abkühlungsgeschichte, die durch eine synergistische, klimatisch und tektonisch bedingte schrittweise Exhumation definiert ist. Eine abschließende synoptische Betrachtung der gesamten thermochronometrischen Daten in Südpatagonien belegt das Fehlen von Mustern in der regionalen Verteilung von Abkühlaltern entlang des Streichens des Orogens. Die Existenz eines solchen Trends wurde früher postuliert und im Rahmen eines transienten Pulses dynamischer Topographie und Exhumation interpretiert, der mit der Bildung und Migration des asthenosphärischen Fensters assoziiert wurde. Meine neue Zusammenstellung und Interpretation der Thermochronometrie zeigt stattdessen, dass die regionale Verteilung von Abkühlaltern in Südpatagonien vor allem durch die langfristig wirksame räumliche Verteilung glazialer Erosionsprozesse bestimmt wird, die u.a. zu einer tieferen Exhumation im Zentrum des Orogens geführt hat. Dieses regionale Exhumationsmuster wird allerdings lokal durch differentielle Hebung von Krustenblöcken modifiziert, die mit den neotektonischen Bewegungen im Rahmen der Kollision des Kontinentalrandes mit dem ozeanischen Chile-Rücken und der Partitionierung der Deformation in Zusammenhang stehen. KW - neotectonics KW - ridge-collision KW - asthenospheric slab-window KW - thermochronology KW - Patagonia KW - Apatite (U-Th)/He, apatite fission track dating KW - thermal modeling KW - Apatit-(U-Th)/He Datierung KW - Apatit-Spaltspurendatierung KW - Patagonia KW - asthenospherisches "slab-window" KW - Neotektonik KW - Rückenkollision KW - thermische Modellierung KW - Thermochronologie Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-104185 ER - TY - THES A1 - Hajasch, Lydia T1 - Möglichkeiten der Mittelstandsförderung durch Vergaberechtsgestaltung und Vergaberechtspraxis T1 - The possibilities of using public procurement law and practice to promote and support SMEs N2 - Die Förderungswürdigkeit und die Förderungsfähigkeit mittelständischer Unternehmen ist ein gesamteuropäisches, wirtschaftspolitisches Anliegen. Hiervon zeugen zum einen zahlreiche Regelungen im Primär-, Sekundär-, Verfassungs- und einfachgesetzlichem Recht, zum anderen auch die Bedeutung der mittelständischen Unternehmen im wirtschaftlichen, gesellschaftlichen und sozialen Gefüge. So herrscht innerhalb der Europäischen Union nicht nur der Slogan „Vorfahrt für KMU“, sondern auch die im Frühjahr 2014 verabschiedeten Vergaberichtlinien legten ein besonderes Augenmerk auf die Förderung des Zugangs der KMU zum öffentlichen Beschaffungsmarkt. Denn gemessen am Steuerungs- und Lenkungspotenzial der Auftragsvergabe, deren Einfluss auf die Innovationstätigkeit der Wirtschaft sowie deren Auswirkungen auf die Wirtschafts- und Wettbewerbstätigkeit auf der einen Seite und dem gesamtwirtschaftlichen Stellenwert der mittelständischen Unternehmen auf der anderen Seite, sind mittelständische Unternehmen trotz zahlreicher europäischer und nationaler Initiativen im Vergabeverfahren unterrepräsentiert. Neben der undurchsichtigen Regelungsstruktur des deutschen Vergaberechts, unterliegen die mittelständischen Unternehmen vom Beginn bis zum Ende des Vergabeverfahrens besonderen Schwierigkeiten. Dieser Ausgangsbefund wurde zum Anlass genommen, um die Möglichkeiten der Mittelstandsförderung durch Vergaberechtsgestaltung und Vergaberechtspraxis erneut auf den Prüfstand zu stellen. N2 - The support and promotion of small and medium-sized enterprises (SMEs) is an economic policy objective throughout Europe. This is demonstrated by numerous regulations found in primary, secondary and constitutional law, and by the important social and economic role that SMEs play within society. In accordance with the European Union’s “think small first” principle, procurement directives were adopted in the spring of 2014 in which particular emphasis was placed on facilitating SMEs’ access to the public procurement process. While public procurement has enormous potential to drive innovation and an impact on economic activity and competitiveness in general, SMEs are of great value to the economy as a whole. Nevertheless, and despite numerous European and national initiatives, SMEs are underrepresented in public procurement procedures. In addition to being subject to the opaque rules of German procurement law, SMEs also face particular difficulties from the beginning to the end of the public procurement process. This analysis was taken as a starting point to conduct research into the possibilities of using public procurement law and practice to promote and support SMEs. KW - Vergaberecht KW - public procurement KW - Mittelstandsförderung KW - small and medium-sized enterprises KW - mittelständische Unternehmen KW - promotion of small and medium-sized enterprises KW - Zentrale Beschaffungsstellen KW - central purchasing bodies KW - Bietergemeinschaften KW - association of undertakings KW - Eignungsleihe KW - subcontractors KW - Nachunternehmer KW - division of contracts into lots KW - Losaufteilung KW - limiting the number of lots KW - Mehrfachbezuschlagung KW - Loslimitierung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-395946 ER - TY - THES A1 - Tamasi, Katalin T1 - Measuring children’s sensitivity to phonological detail using eye tracking and pupillometry T1 - Untersuchung der Sensitivität von Kleinkindern für phonologische Details mit Hilfe von Eye-Tracking und Pupillometrie N2 - Infants' lexical processing is modulated by featural manipulations made to words, suggesting that early lexical representations are sufficiently specified to establish a match with the corresponding label. However, the precise degree of detail in early words requires further investigation due to equivocal findings. We studied this question by assessing children’s sensitivity to the degree of featural manipulation (Chapters 2 and 3), and sensitivity to the featural makeup of homorganic and heterorganic consonant clusters (Chapter 4). Gradient sensitivity on the one hand and sensitivity to homorganicity on the other hand would suggest that lexical processing makes use of sub-phonemic information, which in turn would indicate that early words contain sub-phonemic detail. The studies presented in this thesis assess children’s sensitivity to sub-phonemic detail using minimally demanding online paradigms suitable for infants: single-picture pupillometry and intermodal preferential looking. Such paradigms have the potential to uncover lexical knowledge that may be masked otherwise due to cognitive limitations. The study reported in Chapter 2 obtained a differential response in pupil dilation to the degree of featural manipulation, a result consistent with gradient sensitivity. The study reported in Chapter 3 obtained a differential response in proportion of looking time and pupil dilation to the degree of featural manipulation, a result again consistent with gradient sensitivity. The study reported in Chapter 4 obtained a differential response to the manipulation of homorganic and heterorganic consonant clusters, a result consistent with sensitivity to homorganicity. These results suggest that infants' lexical representations are not only specific, but also detailed to the extent that they contain sub-phonemic information. N2 - Die lexikalische Verarbeitung bei Kleinkindern kann durch die Manipulation von phonologischen Merkmalen moduliert werden. Dies deutet darauf hin, dass frühe lexikalische Repräsentationen hinreichend spezifiziert sind, um einen Abgleich mit einem gehörten Wort herzustellen. Aufgrund von nicht einheitlichen Befunden ist jedoch weitere Forschung notwendig, um zu bestimmen, wie detailliert erste Wörter repräsentiert werden. Dieser Frage wurde nachgegangen, indem die Sensitivität der Kinder gegenüber dem Grad der Merkmalmanipulation (Kapitel 2 und 3) und gegenüber homorganischen und heterorganischen Konsonantenclustern (Kapitel 4) untersucht wurde. Eine gradiente Sensitivität gegenüber der Manipulation phonologischer Merkmale und eine Sensitivität gegenüber der Homorganizität deuten darauf hin, dass Gradientenempfindlichkeit auf der einen Seite und die Empfindlichkeit gegenüber der für die lexikalische Verarbeitung subphonemische Informationen relevant sind, was wiederum darauf schließen lässt, dass lexikalische Repräsentationen subphonemische Details enthalten. Die Studien, die in dieser Arbeit vorgestellt werden, untersuchen die Sensitivität von 30 Monate alten Kindern für subphonemische Details mit Online-Paradigmen, die für Kleinkinder geeignet sind: Einzelbild-Pupillometrie und "intermodal preferential looking". Diese Paradigmen haben das Potenzial, lexikalisches Wissen aufzudecken, das sonst aufgrund kognitiver Beanspruchungen verdeckt bleibt. Die in Kapitel 2 berichtete Studie zeigt eine differenzielle Reaktion in der Pupillendilatation in Verbindung mit dem Grad der Merkmalsmanipulation, ein Ergebnis, das die Sensitivität gegenüber der Gradienz der phonologischen Distanz nahelegt. Die Studie in Kapitel 3 zeigt eine differenzielle Reaktion sowohl in der Pupillendilatation auch in den Blickzeiten in Abhängigkeit vom Grad der phonologischen Merkmalmanipulation, ein Ergebnis das das der Studie 2 unterstützt. Die in Kapitel 4 berichtete Studie zeigt Unterschiede in der Pupillendilation nur in Reaktion auf eine phonologische Manipulation der homorganischen nicht aber der heterorganischen Konsonantencluster. Dieses Ergebnis stützt die Annahme, einer frühen Sensitivität gegenüber Homorganizität. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die lexikalischen Repräsentationen von Kleinkindern nicht nur spezifisch, sondern auch detailliert sind, da sie subphonemische Informationen enthalten. KW - phonological development KW - consonant clusters KW - mispronunciation detection KW - pupillometry KW - eye tracking KW - phonologische Entwicklung KW - Konsonantencluster KW - mispronunciation detection KW - Pupillometrie KW - Eye-Tracking Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-395954 ER - TY - BOOK A1 - Frieß, Nina A1 - Lenz, Gunnar A1 - Martin, Erik A1 - Brunová, Marie A1 - Burghardt, Anja A1 - Donska, Mariya A1 - Efimova, Svetlana A1 - Imanov, Anar A1 - Kornmesser, Sebastian A1 - Koy, Magdalena A1 - Ananka, Yaraslava A1 - Fertig, Julia A1 - Hargaßner, Julia A1 - Kuprina, Olena A1 - Jandl, Ingeborg A1 - Neca, Łukasz A1 - Pavlova, Jana A1 - Smyshliaeva, Maria A1 - Adamczak, Katarzyna A1 - Gauss, Galina A1 - Gorfinkel, Olga ED - Frieß, Nina ED - Lenz, Gunnar ED - Martin, Erik T1 - Grenzräume – Grenzbewegungen BT - Ergebnisse der Arbeitstreffen des Jungen Forums Slavistische Literaturwissenschaft in Basel 2013 und Frankfurt (Oder) und Słubice 2014 ; Bd. 2 N2 - Der vorliegende Sammelband vereinigt die Beiträge der 12. und 13. Tagung des Jungen Forums Slavistische Literaturwissenschaft (JFSL) in Basel 2013 und Frankfurt (Oder) und Słubice 2014. Unter den thematischen Leitbegriffen Grenzräume – Grenzbewegungen präsentiert er Einblicke in die Arbeit von Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern der deutschsprachigen slavischen Literatur- und Kulturwissenschaft. N2 - This anthology contains the contributions of the 12th and 13th JFSL meeting in Basel in 2013 and Frankfurt (Oder) and Słubice 2014, respectively. Under the topic Boundaries in Space — Boundaries in Motion it presents an insight into the work of young researchers of Slavic literature and culture studies. KW - Gender KW - Grenzen KW - Performanz KW - Postcolonial KW - Postkolonial KW - Slavistik KW - Borders KW - Gender KW - Performance KW - Slavic studies Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-86773 SN - 978-3-86956-359-6 IS - 2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - CHAP A1 - Кононенко, Наталия A1 - Calabretto, Roberto A1 - Mayer, Michael A1 - Киршбаум, Генрих A1 - Salvestroni, Simonetta A1 - Zehnder, Christian A1 - Булгакова, Oксана A1 - Vassilieva, Ekaterina A1 - Paperny, Vladimir A1 - Engel, Christine A1 - Christians, Heiko A1 - Petzer, Tatjana A1 - Pellanda, Marina A1 - Вардиц, Владислава ED - Franz, Norbert P. T1 - Andrej Tarkovskij: Klassiker – Классик – Classic – Classico BT - Beiträge zum internationalen Tarkovskij-Symposium an der Universität Potsdam ; Band 2 N2 - Vom 18. bis 20. September 2014 versammelten sich an der Universität Potsdam kultur- und filmwissenschaftlich arbeitende Wissenschaftler zu einem Andrej Tarkovskij gewidmeten Symposium, dem ersten internationalen. Die 25 Teilnehmer kamen nämlich aus neun Ländern. Dadurch, dass nicht wenige auch eine – wie man heute sagt – „Migrationsbiographie“ haben, potenzierte sich die durch die jeweils unterschiedliche Herkunft bedingte Multiperspektivik, zu der jedoch der Modus der Wissenschaftlichkeit ein deutlich relativierendes Korrektiv bildet. Der vorliegende Band enthält im Wesentlichen die dort vorgestellten Beiträge, aber auch die der Fachleute, die nicht persönlich hatten nach Potsdam kommen können. Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-90975 SN - 978-3-86956-352-7 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Holtmann, Dieter T1 - Politik, Wirtschaft und Gesellschaft BT - Die Performanzprofile von 43 Ländern und 6 Wohlfahrtsregimen T3 - Potsdamer Beiträge zur Sozialforschung T3 - Potsdamer Beiträge zur Sozialforschung - 37 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-87629 SN - 1612-6602 IS - 37 ER - TY - BOOK A1 - Lauterbach, Wolfgang A1 - Fend, Helmut A1 - Gläßer, Jana T1 - LifE T1 - LifE BT - Lebensverläufe von der späten Kindheit ins fortgeschrittene Erwachsenenalter ; Beschreibung der Studie BT - Pathways from Late Childhood to Adulthood ; Description of the study N2 - Die LifE-Studie (Lebensverläufe ins fortgeschrittene Erwachsenenalter) ist eine der wenigen Studien weltweit, in der Lebensläufe vom 12. bis zum 45. Lebensjahr nachgezeichnet werden. Es wird bislang eine Spanne von über 30 Jahren betrachtet. Im Mittelpunkt steht die Frage nach den Bedingungen produktiver Lebensbewältigung im jungen und mittleren Lebensalter. Damit wird auch die Frage nach den Risiken nicht gelingender Lebensbewältigung thematisiert. Insbesondere ist von Interesse, welche herkunftsbezogenen, persönlichen und sozialen Ressourcen zu einer gelingenden Lebensbewältigung beitragen. Wie entwickeln und verändern sich bereichsspezifische Domänen, wie etwa Partnerschaft und Familie, die Erwerbstätigkeit oder auch die Identität im Leben? Welche Faktoren haben eine prädikative Wirkung über mehrere Jahrzehnte, welche Faktoren haben nur temporäre Bedeutung? Der erste Teil dieses Berichts stellt die Durchführung und das Konzept der LifE-Studie vor. Der zweite Teil betrachtet das Teilnahmeverhalten seit Beginn der Jugendstudie 1979 über die erste Follow-Up-Studie im Jahre 2002 bis zur letzten Erhebung 2012. Ausfälle sind bei einem Untersuchungszeitraum von über 30 Jahren unvermeidbar. Eine Herausforderung von langangelegten Panelstudien stellt das Wiederauffinden und Motivieren der Teilnehmer dar, dass sie langfristig – über Jahrzehnte – an der Studie partizipieren. Insbesondere wird daher nach den Ausfallgründen gefragt. Um eine untersuchte Alterskohorte als repräsentativ für einen Jahrgang betrachten zu können, ist es notwendig zu überprüfen, ob und in welchem Ausmaß die Personen, die über einen solchen langen Zeitraum an einer Studie teilgenommen haben, eine herausragend selektive Gruppe darstellen. Um dies zu überprüfen, werden ausgewählte soziodemografische Merkmale der Stichprobe der Erhebung 2012 (1.359 Teilnehmende) mit den entsprechenden Verteilungen des SOEP 2012 und des Mikrozensus 2012 verglichen. Durch diese externe Validierung werden mögliche Verzerrungen der Datengrundlage der Studie sichtbar. Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-87425 SN - 978-3-86956-356-5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Emrich, Eike A1 - Gassmann, Freya A1 - Herrmann, Konstantin A1 - Koch, Michael A1 - Meyer, Wolfgang ED - Emrich, Eike ED - Gassmann, Freya ED - Herrmann, Konstantin T1 - Die Universität Potsdam in sozioökonomischer Perspektive BT - Ausgewählte Analysen sozialer und wirtschaftlicher Effekte N2 - Universitäten erbringen wohlfahrtsfördernde Leistungen für die Gesellschaft, insbesondere indem sie Studierende ausbilden, über Forschung neues Wissen erzeugen sowie den Wissens- und Technologietransfer in Wirtschaft und Gesellschaft hinein betreiben. Die Erbringung dieser Leistungen wird ermöglicht durch eine größtenteils öffentliche Finanzierung, die nicht nur in Zeiten wirtschaftlicher Krisen und Spargebote gerne hinterfragt wird. Die Politik ist daher ebenso wie die Hochschulen gut beraten, die Mittelzuweisungen immer wieder neu zu legitimieren. Die vorliegende Studie untersucht die sozioökonomischen Effekte der Universität Potsdam und schließt so vorhandene Informationslücken. Die Autoren zeigen, dass auch indirekte und unerwartete Effekte eine große Rolle spielen können, was die Wirkung einer Universität auf Wirtschaft und Wohlstand angeht. KW - Universität Potsdam KW - Studierendenbefragung KW - Absolventenstudie KW - regionalökonomische Effekte KW - sozio-ökonomische Effekte KW - University of Potsdam KW - student survey KW - graduate survey KW - regional economic effects KW - socio-economic effects Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-90200 SN - 978-3-86956-367-1 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - GEN A1 - Müller, Steffen A1 - Carlsohn, Anja A1 - Müller, Juliane A1 - Baur, Heiner A1 - Mayer, Frank T1 - Influence of Obesity on Foot Loading Characteristics in Gait for Children Aged 1 to 12 Years N2 - Background Overweight and obesity are increasing health problems that are not restricted to adults only. Childhood obesity is associated with metabolic, psychological and musculoskeletal comorbidities. However, knowledge about the effect of obesity on the foot function across maturation is lacking. Decreased foot function with disproportional loading characteristics is expected for obese children. The aim of this study was to examine foot loading characteristics during gait of normal-weight, overweight and obese children aged 1-12 years. Methods A total of 10382 children aged one to twelve years were enrolled in the study. Finally, 7575 children (m/f: n = 3630/3945; 7.0 +/- 2.9yr; 1.23 +/- 0.19m; 26.6 +/- 10.6kg; BMI: 17.1 +/- 2.4kg/m(2)) were included for (complete case) data analysis. Children were categorized to normalweight (>= 3rd and <90th percentile; n = 6458), overweight (>= 90rd and <97th percentile; n = 746) or obese (>97th percentile; n = 371) according to the German reference system that is based on age and gender-specific body mass indices (BMI). Plantar pressure measurements were assessed during gait on an instrumented walkway. Contact area, arch index (AI), peak pressure (PP) and force time integral (FTI) were calculated for the total, fore-, mid-and hindfoot. Data was analyzed descriptively (mean +/- SD) followed by ANOVA/Welch-test (according to homogeneity of variances: yes/no) for group differences according to BMI categorization (normal-weight, overweight, obesity) and for each age group 1 to 12yrs (post-hoc Tukey Kramer/Dunnett's C; alpha = 0.05). Results Mean walking velocity was 0.95 +/- 0.25 m/s with no differences between normal-weight, overweight or obese children (p = 0.0841). Results show higher foot contact area, arch index, peak pressure and force time integral in overweight and obese children (p< 0.001). Obese children showed the 1.48-fold (1 year-old) to 3.49-fold (10 year-old) midfoot loading (FTI) compared to normal-weight. Conclusion Additional body mass leads to higher overall load, with disproportional impact on the midfoot area and longitudinal foot arch showing characteristic foot loading patterns. Already the feet of one and two year old children are significantly affected. Childhood overweight and obesity is not compensated by the musculoskeletal system. To avoid excessive foot loading with potential risk of discomfort or pain in childhood, prevention strategies should be developed and validated for children with a high body mass index and functional changes in the midfoot area. The presented plantar pressure values could additionally serve as reference data to identify suspicious foot loading patterns in children. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 284 KW - plantar pressure distribution KW - body-mass index KW - prepubescent children KW - overweight children KW - childhood obesity KW - walking KW - speed KW - forces KW - adolescents KW - prevalence Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-90108 ER - TY - THES A1 - Zimmer, Sophie T1 - Le renouveau juif à Berlin depuis 1989 : aspects culturels et religieux T1 - Die Erneuerung des jüdischen Lebens in Berlin seit 1989: kulturelle und religiöse Aspekte N2 - Die vorliegende Untersuchung verfolgt das Ziel, kulturelle und religiöse Aspekte der Erneuerung jüdischen Lebens in Berlin seit 1989 zu erforschen. Die Entwicklungen der jüdischen Gemeinschaft in der Hauptstadt seit dem Fall der Mauer und dem Zusammenbruch der Sowjetunion führen zur Wiederannäherung eines Teils der jüdischen Bevölkerung in Deutschland an die eigene Kultur, Religion und Geschichte. Dabei kommt die Pluralität der kulturellen, literarischen und religiösen Ausdrucksformen der jüdischen Identitäten zum Vorschein. Die Arbeit verdeutlicht diese in Berlin nach 1989 einsetzende kulturelle und religiöse „Renaissance“. Vier wichtige Punkte kennzeichnen das jüdische Leben in Berlin nach 1989. Erstens gewinnt Deutschland seit der Wiedervereinigung eine neue Rolle als mögliches Einwanderungsland für Juden. Vor allem mit der massiven jüdischen Einwanderung aus den Staaten der ehemaligen Sowjetunion seit den 1990er Jahren wird Deutschland allmählich als wichtiges Zentrum in der europäischen Diaspora anerkannt. Zweitens bleibt zwar die Shoah tief verankert im Gedächtnis der jüdischen Gemeinschaft; die meisten Kinder oder Enkelkinder von Überlebenden der Shoah weigern sich jedoch, ihre jüdische Identität exklusiv durch die Shoah zu definieren. Sie gründen zur Wiederentdeckung und Forderung ihres kulturellen, religiösen und historischen Erbes jüdische Gruppen und Einrichtungen in Berlin, die in den meisten Fällen alternativ zur Jüdischen Gemeinde entstehen: Künstlergruppen, jüdische Kulturvereine, Konferenzen und Podiumsdiskussionen, religiöse Kongregationen und Lernhäuser. Damit – und dies ist der dritte Punkt – verliert zwar die offizielle Jüdische Gemeinde an Bedeutung als einzige Vertreterin der jüdischen Gemeinschaft Berlins; diese kulturelle und religiöse „Renaissance“ außerhalb der offiziellen Strukturen der Gemeinde bedeutet aber auch eine wachsende Pluralität und Diversifizierung der jüdischen Gemeinschaft in Berlin. Viertens spielt Berlin die Hauptrolle in diesem Prozess. Heute werden viele ehemalige jüdische Orte neu belebt: Synagogen werden wiederentdeckt und renoviert, Denk- und Mahnmale gebaut, Stadtführungen auf der Spur des „jüdischen Berlins“ organisiert, Rabbinerseminare neu gegründet. Die Topographie Berlins bildet auch eine Inspirationsquelle für jüdische (und nichtjüdische) Schriftsteller und Künstler. Die Analyse dieser nach 1989 entstandenen religiösen Initiativen, literarischen Werke und kulturellen Produktionen dient dazu, Aspekte der kulturellen und religiösen „Renaissance“ in Berlin näher zu verdeutlichen. N2 - The aim of this study is to analyze cultural and religious aspects of the Jewish revival in Berlin since 1989. The developments in the Jewish community of the German capital since the fall of the Wall and the dissolution of the Soviet Union led a part of the Jewish population in Germany to rediscover and get closer to its own culture, religion and history, thus revealing the plurality of cultural, literary and religious expressions of Jewish identities. The dissertation analyzes this cultural and religious “renaissance” taking place in Berlin after 1989. Four key aspects characterize Jewish life in Berlin after 1989. Firstly, since the reunification, Germany gains a new role as a potential immigration country for Jews. Germany is being gradually recognized as an important center in the European Diaspora, specifically with the massive immigration of Jews from the former Soviet Union since the 1990s. Secondly, even though the Holocaust is deeply rooted in the memory of the Jewish community, most of the children or grandchildren of Holocaust survivors refuse to define their Jewish identity exclusively through the Holocaust. In order to rediscover and to claim their cultural, religious and historical heritage, they create Jewish groups and institutions in Berlin, most of them being an alternative to the official Jewish community: artistic groups, Jewish cultural associations, conferences and roundtables, religious congregations and places of study. Therefore – and this is the third point – the role of the official Jewish community as the only representative of the Berlin Jewish community becomes less important, but this cultural and religious “renaissance” outside the official structures of the community also means a growing plurality and diversification of the Jewish community in Berlin. Fourthly, Berlin plays the key role in this process. Today, many former Jewish places are being revived: synagogues are being rediscovered and renovated, memorials are being constructed, “Jewish Berlin” city tours are being organized, and rabbinical seminaries are created anew. The topography of Berlin is also a source of inspiration for Jewish (and non-Jewish) writers and artists. The analysis of these post-1989 religious initiatives, literary works and cultural productions aims to further clarify aspects of the cultural and religious “renaissance” in Berlin. KW - Juden KW - Deutschland KW - Berlin KW - 1989 KW - Wiedervereinigung KW - Judentum KW - Jews KW - Germany KW - Berlin KW - 1989 KW - reunification KW - Judaism KW - Juifs KW - Allemagne KW - Berlin KW - 1989 KW - réunification KW - judaïsme Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96920 ER - TY - GEN A1 - Bodrova, Anna S. A1 - Chechkin, Aleksei V. A1 - Cherstvy, Andrey G. A1 - Safdari, Hadiseh A1 - Sokolov, Igor M. A1 - Metzler, Ralf T1 - Underdamped scaled Brownian motion BT - (non-)existence of the overdamped limit in anomalous diffusion N2 - It is quite generally assumed that the overdamped Langevin equation provides a quantitative description of the dynamics of a classical Brownian particle in the long time limit. We establish and investigate a paradigm anomalous diffusion process governed by an underdamped Langevin equation with an explicit time dependence of the system temperature and thus the diffusion and damping coefficients. We show that for this underdamped scaled Brownian motion (UDSBM) the overdamped limit fails to describe the long time behaviour of the system and may practically even not exist at all for a certain range of the parameter values. Thus persistent inertial effects play a non-negligible role even at significantly long times. From this study a general questions on the applicability of the overdamped limit to describe the long time motion of an anomalously diffusing particle arises, with profound consequences for the relevance of overdamped anomalous diffusion models. We elucidate our results in view of analytical and simulations results for the anomalous diffusion of particles in free cooling granular gases. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 267 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-97158 ER - TY - BOOK A1 - Schinck, Kai Philipp T1 - Erfolgsfaktor Qualitätsmanagement? Die effektive Implementierung von Qualitätsmanagementsystemen in öffentlichen Organisationen T1 - Success Factor Quality Management? The effective implementation of quality management systems in public organizations N2 - Diese Arbeit ist im Bereich des Qualitätsmanagements (QM) in öffentlichen Organisationen zu verorten. Sie fragt konkret, welche Faktoren eine effektive Implementierung des QM-Systems Common Assessment Framework (CAF) in Deutschen Bundesbehörden beeinflussen. Auf der Basis des soziologischen Neo-Institutionalismus wurden Hypothesen zu möglichen Einflussfaktoren aufgestellt. Im Rahmen einer systematischen Fallauswahl wurden folgende Organisationen untersucht: das Bundeskartellamt, das Bundeszentralamt für Steuern sowie die Staatsbibliothek zu Berlin. Für den empirischen Teil dieser Arbeit wurden halbstrukturierte Leitfadeninterviews mit Experten der ausgewählten Organisationen geführt. Im Rahmen einer qualitativen Inhaltsanalyse wurden diese dann ausgewertet und mit einer „cross case synthesis“ nach Yin (2014) anschließend theoriegeleitet analysiert. Es lassen sich letztendlich drei entscheidende Bedingungen für eine effektive CAF-Implementierung in Bundesbehörden ableiten: Zum einen die formale Unterstützung der jeweiligen Hausleitung, die eine aktive Rolle innerhalb des CAF-Projektes einnimmt und dabei auch alle mittleren Führungsspitzen zielführend mit einbinden sollte, beispielsweise durch die Übernahme der QM-Projektleitung. Zum anderen ist es für eine zielkohärente Handlungsweise aller Organisationsmitgliedern vonnöten, die verschiedenen Steuerungsinstrumente im Rahmen einer mittelfristigen Gesamtstrategie miteinander zu verzahnen und so formal zu institutionalisieren. Außerdem ist die formale Institutionalisierung einer QM-Einheit, nahe der Hausleitung außerhalb der Fachabteilungen angesiedelt, zu empfehlen. Es hat sich im Rahmen der untersuchten Fallbeispiele gezeigt, dass diese Einheiten ein größeres Potential aufweisen, sich zu QM- und CAF-Kompetenzzentren zu entwickeln und unnötige Arbeiten, die das CAF-Engagement der Mitarbeiterschaft schmälern würden, von eben jener fernzuhalten. Durch diese Ergebnisse konnte die Arbeit zwei entscheidende Beiträge leisten: Die Forschungslandkarte der QM- und CAF-Forschung in öffentlichen Organisationen wies, speziell auf Bundesebene, vorab verschiedenste weiße Flecken auf, die von dieser Arbeit teilweise gefüllt werden konnten. Zum anderen ist es auf Basis dieser Forschungsarbeit nun möglich, Verwaltungspraktikern konkrete Handlungsempfehlungen an die Hand zu geben, wenn diese erstmals CAF in ihrer Organisation implementieren möchten oder bei einer schon erfolgten Einführung des QM-Instruments nachsteuern möchten. N2 - This work is rooted in the field of quality management (QM) in public organizations. It analyzes determinants for the effective implementation of the quality management system Common Assessment Framework (CAF) in these organizations at the German Federal level. On the theoretical basis of sociological Neo-Institutionalism hypotheses were systematically derived in order to explain possible influential factors. Through careful case selection the following organizations were analyzed: the Federal Cartel Office, the Federal Central Tax Office and the Berlin State Library. In the empirical part of this work semi-structured interviews were conducted with experts of the respective organizations. Within the framework of a qualitative content analysis the interview results were evaluated through „cross case synthesis“(Yin, 2014) and subsequently analyzed. Ultimately, three critical factors for an effective CAF implementation in public organizations at the German Federal level were identified: First, formal support of the organizational leadership assuming an active role within the CAF project as well as productively engaging top and middle management. Second, constructively interlocking the numerous strategic management tools in an organization within a holistic medium-term strategy. Third, the institutionalization of a QM unit outside of the formal line organization near top management is recommended. The case studies suggest that these departments might develop into QM and CAF competence centers keeping unnecessary and discouraging work away from the ordinary staff regarding CAF implementation. In sum, this work provides two main contributions: First, it helps better understanding influential factors of CAF implementation in public organizations at the German Federal level. Second, this paper provides concrete recommendations on how to implement CAF for the first time or even readjust an already running system. T3 - Schriftenreihe für Public und Nonprofit Management - 21 KW - Qualitätsmanagement KW - CAF KW - Bundesverwaltung KW - EFQM KW - quality management KW - CAF KW - German Federal Administration KW - EFQM Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-400520 SN - 2190-4561 ER - TY - BOOK A1 - Marienfeldt, Justine T1 - Qualitätsmanagement in Nonprofit-Organisationen T1 - Quality Management in Non-Profit Organizations BT - eine mikropolitische Analyse am Beispiel des Landesverbandes der Arbeiterwohlfahrt Berlin BT - a micro-political analysis using the example of the worker's Welfare Association Berlin T3 - Schriftenreihe für Public und Nonprofit Management N2 - Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Qualitätsmanagementsystemen in Nonprofit-Organisationen. Sie stellt dabei das Spannungsfeld verschiedener Akteursinteressen innerhalb von Nonprofit-Organisationen in den Vordergrund. Dies erfolgt anhand des mikropolitischen Ansatzes, der allen Akteuren innerhalb einer Organisation eigene Interessen zugesteht, die sie durch Taktiken und Strategien in Machtkämpfen versuchen durchzusetzen. Untersucht wird der Prozess der Entstehung und Evaluation von konkreten Maßnahmen, den sogenannten Qualitätszielen, und den Einfluss von pädagogischen Mitarbeitenden auf deren Formulierung. Dies erfolgt anhand einer Einzelfallstudie. Mithilfe von qualitativen Interviews wurde untersucht, inwieweit pädagogische Mitarbeitende die Einflussmöglichkeiten des Qualitätsmanagementsystems zur strategischen Organisationsentwicklung und Durchsetzung eigener Interessen nutzen. Die Ergebnisse zeigen, dass es zwei Typen von Mitarbeitenden gibt, aktive und passive, die entweder einen Machtgewinn oder -verlust erleben. Aufgrund der kooperativen Art der Kommunikation und Entscheidungsfindung sowie kaum divergierenden Interessen zwischen den verschiedenen Akteuren bleiben die vorhandenen Einflussmöglichkeiten im Sinne von organisationsinternen Machtkämpfen und mikropolitischen Taktiken bisher jedoch weitestgehend ungenutzt. Diese Falleigenschaften erklären, wieso der mikropolitische Ansatz bei der Analyse nicht zu den antizipierten Resultaten geführt hat. N2 - The topic of this paper is the role of quality management systems in non-profit organizations. The paper focuses on the potentially conflicting interests of different actors with within these organizations. The theoretical framework is based on the micro-political approach, drawing attention to actors’ self-interest and how they apply tactics and strategies in intra-organizational power struggles. Examined was the process of development and evaluation of concrete measures, so-called quality objectives, and the influence of pedagogical staff in their formulation. The research design was a single case-study. Qualitative interviews helped to understand to what extend the pedagogical staff used its influence opportunities to achieve own interests. The results show two types of employees, active and passive, which gain or lose power. However, due to the cooperative communication and decision-making process as well as seldom divergent interests, intra-organizational power struggles do not take place and the actors do not need to use micro-political tactics. This case properties are the reason why the micro-political approach did not lead to the anticipated results. T3 - Schriftenreihe für Public und Nonprofit Management - 22 KW - Qualitätsmanagement KW - Qualitätsziele KW - Nonprofit-Organisationen KW - Mikropolitik KW - Akteursinteressen KW - quality management KW - quality targets KW - non-profit organizations KW - micropolitics KW - actor interests Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-408877 SN - 2190-4561 ER - TY - BOOK A1 - Birk, Dolores T1 - Mikrofinanzinstitutionen und ihre soziale Performance – eine Literaturdiskussion T1 - Micorfinance institutions and their social performance - a literature review BT - welchen Einfluss hat die Organisationsform von Mikrofinanzinstitutionen auf ihre soziale Performance? BT - which influence does the organizational form of microfinance institutions has on their social performance? T3 - Schriftenreihe für Public und Nonprofit Management N2 - Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss der Organisationsform von Mikrofinanzinstitutionen (MFIs) auf deren soziale Performance. In diesem Kontext wird die soziale Performance als die direkte Übersetzung der sozialen Mission der MFIs in die Praxis verstanden. Konkret wird die soziale Performance der zwei Organisationsformen Shareholder Owned Firm (SOF) sowie Non-Governmental Organisation (NGO) betrachtet und verglichen. Dieser Vergleich stützt sich auf die in der Fachwelt häufig vertretene Annahme, dass NGO MFIs eine höhere soziale Performance aufweisen als SOF MFIs, da sie dem Nonprofit-Sektor zugeschrieben werden können. Die bis dato vorhandenen relevanten empirischen Forschungen zu dem Thema werden anhand einer Literaturdiskussion analysiert. Bislang existiert nur eine relativ geringe Anzahl an empirischen Forschungen in diesem Themenfeld, da die Erforschung der sozialen Performance von MFIs ein recht neues Forschungsgebiet darstellt. Die Ergebnisse der Literaturdiskussion verdeutlichen zudem, dass hinsichtlich des Einflusses der Organisationsform von MFIs auf deren soziale Performance keine eindeutige Aussage getroffen werden kann, da die betrachteten Studien zu unterschiedlichen Resultaten kommen. Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass in einigen geografischen Regionen der Welt NGO MFIs eine bessere soziale Performance aufweisen als SOF MFIs. Insgesamt liefert die Arbeit einen wichtigen Überblick über den Forschungsstand auf diesem Forschungsgebiet und deckt diverse Forschungslücken auf, welche in zukünftigen Untersuchungen berücksichtigt werden sollten. N2 - This paper deals with the influence of the organizational form of microfinance institu-tions (MFIs) on their social performance. In this context, social performance stands for the direct translation of the social mission of MFIs into practice. In particular, the social performances of the two organizational forms Shareholder Owned Firm (SOF) and Non-Governmental Organisation (NGO) are examined. This comparison is based on the common assumption among professionals that NGO MFIs achieve a higher social performance than SOF MFIs, as the former belong to the nonprofit sector. The relevant existing empirical research is analyzed by applying a literature discussion. So far, there is only limited empirical research in this study field since the examination of the social performance of MFIs represents a relatively new area of research. The re-sults of the literature discussion also illustrate that it is not possible to make an unam-biguous statement regarding the influence of the organizational form of MFIs on their social performance, as the investigated studies come to different conclusions. How-ever, the results suggest that in some geographic regions of the world, NGO MFIs show a better social performance than SOF MFIs. Overall, this paper provides an important overview on the current empirical research in this study field. In addition, it identifies several research gaps to be examined in future research. T3 - Schriftenreihe für Public und Nonprofit Management - 23 KW - Mikrofinanz KW - Soziale Performance KW - Organisationsformen KW - Performance Messung KW - Nonprofit-Organisationen KW - microfinance KW - social performance KW - legal status KW - ownership KW - performance measurement KW - nonprofit organization Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-410856 SN - 2190-4561 ER - TY - BOOK ED - Meinel, Christoph ED - Plattner, Hasso ED - Döllner, Jürgen Roland Friedrich ED - Weske, Mathias ED - Polze, Andreas ED - Hirschfeld, Robert ED - Naumann, Felix ED - Giese, Holger ED - Baudisch, Patrick ED - Friedrich, Tobias ED - Müller, Emmanuel T1 - Proceedings of the 10th Ph.D. Retreat of the HPI Research School on Service-oriented Systems Engineering N2 - Design and Implementation of service-oriented architectures imposes a huge number of research questions from the fields of software engineering, system analysis and modeling, adaptability, and application integration. Component orientation and web services are two approaches for design and realization of complex web-based system. Both approaches allow for dynamic application adaptation as well as integration of enterprise application. Commonly used technologies, such as J2EE and .NET, form de facto standards for the realization of complex distributed systems. Evolution of component systems has lead to web services and service-based architectures. This has been manifested in a multitude of industry standards and initiatives such as XML, WSDL UDDI, SOAP, etc. All these achievements lead to a new and promising paradigm in IT systems engineering which proposes to design complex software solutions as collaboration of contractually defined software services. Service-Oriented Systems Engineering represents a symbiosis of best practices in object-orientation, component-based development, distributed computing, and business process management. It provides integration of business and IT concerns. The annual Ph.D. Retreat of the Research School provides each member the opportunity to present his/her current state of their research and to give an outline of a prospective Ph.D. thesis. Due to the interdisciplinary structure of the research school, this technical report covers a wide range of topics. These include but are not limited to: Human Computer Interaction and Computer Vision as Service; Service-oriented Geovisualization Systems; Algorithm Engineering for Service-oriented Systems; Modeling and Verification of Self-adaptive Service-oriented Systems; Tools and Methods for Software Engineering in Service-oriented Systems; Security Engineering of Service-based IT Systems; Service-oriented Information Systems; Evolutionary Transition of Enterprise Applications to Service Orientation; Operating System Abstractions for Service-oriented Computing; and Services Specification, Composition, and Enactment. N2 - Der Entwurf und die Realisierung dienstbasierender Architekturen wirft eine Vielzahl von Forschungsfragestellungen aus den Gebieten der Softwaretechnik, der Systemmodellierung und -analyse, sowie der Adaptierbarkeit und Integration von Applikationen auf. Komponentenorientierung und WebServices sind zwei Ansätze für den effizienten Entwurf und die Realisierung komplexer Web-basierender Systeme. Sie ermöglichen die Reaktion auf wechselnde Anforderungen ebenso, wie die Integration großer komplexer Softwaresysteme. Heute übliche Technologien, wie J2EE und .NET, sind de facto Standards für die Entwicklung großer verteilter Systeme. Die Evolution solcher Komponentensysteme führt über WebServices zu dienstbasierenden Architekturen. Dies manifestiert sich in einer Vielzahl von Industriestandards und Initiativen wie XML, WSDL, UDDI, SOAP. All diese Schritte führen letztlich zu einem neuen, vielversprechenden Paradigma für IT Systeme, nach dem komplexe Softwarelösungen durch die Integration vertraglich vereinbarter Software-Dienste aufgebaut werden sollen. "Service-Oriented Systems Engineering" repräsentiert die Symbiose bewährter Praktiken aus den Gebieten der Objektorientierung, der Komponentenprogrammierung, des verteilten Rechnen sowie der Geschäftsprozesse und berücksichtigt auch die Integration von Geschäftsanliegen und Informationstechnologien. Die Klausurtagung des Forschungskollegs "Service-oriented Systems Engineering" findet einmal jährlich statt und bietet allen Kollegiaten die Möglichkeit den Stand ihrer aktuellen Forschung darzulegen. Bedingt durch die Querschnittstruktur des Kollegs deckt dieser Bericht ein weites Spektrum aktueller Forschungsthemen ab. Dazu zählen unter anderem Human Computer Interaction and Computer Vision as Service; Service-oriented Geovisualization Systems; Algorithm Engineering for Service-oriented Systems; Modeling and Verification of Self-adaptive Service-oriented Systems; Tools and Methods for Software Engineering in Service-oriented Systems; Security Engineering of Service-based IT Systems; Service-oriented Information Systems; Evolutionary Transition of Enterprise Applications to Service Orientation; Operating System Abstractions for Service-oriented Computing; sowie Services Specification, Composition, and Enactment. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 111 KW - Hasso Plattner Institute KW - research school KW - Ph.D. retreat KW - service-oriented systems engineering KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Forschungskolleg KW - Klausurtagung KW - Service-oriented Systems Engineering Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-100260 SN - 978-3-86956-390-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 111 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - GEN A1 - Nishikawa, Ken-Ichi A1 - Mizuno, Yosuke A1 - Niemiec, Jacek A1 - Kobzar, Oleh A1 - Pohl, Martin A1 - Gómez, Jose L. A1 - Duţan, Ioana A1 - Pe’er, Asaf A1 - Frederiksen, Jacob Trier A1 - Nordlund, Åke A1 - Meli, Athina A1 - Sol, Helene A1 - Hardee, Philip E. A1 - Hartmann, Dieter H. T1 - Microscopic processes in global relativistic jets containing helical magnetic fields T2 - Galaxies N2 - In the study of relativistic jets one of the key open questions is their interaction with the environment on the microscopic level. Here, we study the initial evolution of both electron-proton (e(-)-p(+)) and electron-positron (e(+/-)) relativistic jets containing helical magnetic fields, focusing on their interaction with an ambient plasma. We have performed simulations of "global" jets containing helical magnetic fields in order to examine how helical magnetic fields affect kinetic instabilities such as the Weibel instability, the kinetic Kelvin-Helmholtz instability (kKHI) and the Mushroom instability (MI). In our initial simulation study these kinetic instabilities are suppressed and new types of instabilities can grow. In the e(-)-p(+) jet simulation a recollimation-like instability occurs and jet electrons are strongly perturbed. In the e(+/-) jet simulation a recollimation-like instability occurs at early times followed by a kinetic instability and the general structure is similar to a simulation without helical magnetic field. Simulations using much larger systems are required in order to thoroughly follow the evolution of global jets containing helical magnetic fields. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 446 KW - relativistic jets KW - particle-in-cell simulations KW - global jets KW - helical magnetic fields KW - kinetic instabilities KW - kink instability Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-407604 ER - TY - THES A1 - Falter, Daniela T1 - A novel approach for large-scale flood risk assessments T1 - Ein neuartiger Ansatz für großskalige Hochwasserrisikoanalysen BT - continuous and long-term simulation of the full flood risk chain BT - kontinuierliche Langzeitsimulation der gesamten Hochwasserrisikokette N2 - In the past, floods were basically managed by flood control mechanisms. The focus was set on the reduction of flood hazard. The potential consequences were of minor interest. Nowadays river flooding is increasingly seen from the risk perspective, including possible consequences. Moreover, the large-scale picture of flood risk became increasingly important for disaster management planning, national risk developments and the (re-) insurance industry. Therefore, it is widely accepted that risk-orientated flood management ap-proaches at the basin-scale are needed. However, large-scale flood risk assessment methods for areas of several 10,000 km² are still in early stages. Traditional flood risk assessments are performed reach wise, assuming constant probabilities for the entire reach or basin. This might be helpful on a local basis, but where large-scale patterns are important this approach is of limited use. Assuming a T-year flood (e.g. 100 years) for the entire river network is unrealistic and would lead to an overestimation of flood risk at the large scale. Due to the lack of damage data, additionally, the probability of peak discharge or rainfall is usually used as proxy for damage probability to derive flood risk. With a continuous and long term simulation of the entire flood risk chain, the spatial variability of probabilities could be consider and flood risk could be directly derived from damage data in a consistent way. The objective of this study is the development and application of a full flood risk chain, appropriate for the large scale and based on long term and continuous simulation. The novel approach of ‘derived flood risk based on continuous simulations’ is introduced, where the synthetic discharge time series is used as input into flood impact models and flood risk is directly derived from the resulting synthetic damage time series. The bottleneck at this scale is the hydrodynamic simu-lation. To find suitable hydrodynamic approaches for the large-scale a benchmark study with simplified 2D hydrodynamic models was performed. A raster-based approach with inertia formulation and a relatively high resolution of 100 m in combination with a fast 1D channel routing model was chosen. To investigate the suitability of the continuous simulation of a full flood risk chain for the large scale, all model parts were integrated into a new framework, the Regional Flood Model (RFM). RFM consists of the hydrological model SWIM, a 1D hydrodynamic river network model, a 2D raster based inundation model and the flood loss model FELMOps+r. Subsequently, the model chain was applied to the Elbe catchment, one of the largest catchments in Germany. For the proof-of-concept, a continuous simulation was per-formed for the period of 1990-2003. Results were evaluated / validated as far as possible with available observed data in this period. Although each model part introduced its own uncertainties, results and runtime were generally found to be adequate for the purpose of continuous simulation at the large catchment scale. Finally, RFM was applied to a meso-scale catchment in the east of Germany to firstly perform a flood risk assessment with the novel approach of ‘derived flood risk assessment based on continuous simulations’. Therefore, RFM was driven by long term synthetic meteorological input data generated by a weather generator. Thereby, a virtual time series of climate data of 100 x 100 years was generated and served as input to RFM providing subsequent 100 x 100 years of spatially consistent river discharge series, inundation patterns and damage values. On this basis, flood risk curves and expected annual damage could be derived directly from damage data, providing a large-scale picture of flood risk. In contrast to traditional flood risk analysis, where homogenous return periods are assumed for the entire basin, the presented approach provides a coherent large-scale picture of flood risk. The spatial variability of occurrence probability is respected. Additionally, data and methods are consistent. Catchment and floodplain processes are repre-sented in a holistic way. Antecedent catchment conditions are implicitly taken into account, as well as physical processes like storage effects, flood attenuation or channel–floodplain interactions and related damage influencing effects. Finally, the simulation of a virtual period of 100 x 100 years and consequently large data set on flood loss events enabled the calculation of flood risk directly from damage distributions. Problems associated with the transfer of probabilities in rainfall or peak runoff to probabilities in damage, as often used in traditional approaches, are bypassed. RFM and the ‘derived flood risk approach based on continuous simulations’ has the potential to provide flood risk statements for national planning, re-insurance aspects or other questions where spatially consistent, large-scale assessments are required. N2 - In der Vergangenheit standen bei der Betrachtung von Hochwasser insbesondere technische Schutzmaßnahmen und die Reduzierung der Hochwassergefahr im Mittelpunkt. Inzwischen wird Hochwasser zunehmend aus der Risikoperspektive betrachtet, d.h. neben der Gefährdung werden auch die Auswirkungen berücksichtigt. In diesem Zuge wurde auch die Notwendigkeit von großräumigen Hochwasserrisikoanalysen für das Management von Naturgefahren und als Planungsgrundlage auf nationaler Ebene sowie für die Rückversicherungsindustrie erkannt. Insbesondere durch die Einführung der Europäischen Hochwasserrisikomanagement Richtlinie sind risikoorientierte Managementpläne auf Einzugsgebietsebene obligatorisch. Allerdings befinden sich großräumige Hochwasserrisikoanalysen von mehreren 10.000 km², noch in den Anfängen. Traditionell werden Hochwasserrisikoanalysen für Gewässerabschnitte durchgeführt, wobei homogene Wiederkehrintervalle für das ganze Untersuchungsgebiet angenommen werden. Für lokale Fragestellungen ist diese Vorgehensweise sinnvoll, dies gilt allerdings nicht für die großräumige Analyse des Hochwasserrisikos. Die Annahme eines beispielsweise 100-jährigen Hochwassers im gesamten Gebiet ist unrealistisch und das Hochwasserrisiko würde dabei stark überschätzt werden. Aufgrund unzureichender Schadensdaten werden bei der Berechnung des Risikos oftmals die Wahrscheinlichkeiten des Niederschlags oder der Hochwasserscheitelabflüsse als Annäherung für die Wahrscheinlichkeit des Schadens angenommen. Durch eine kontinuierliche Langzeit-Simulation der gesamten Hochwasserrisikokette könnte sowohl die räumliche Verteilung der Wiederkehrintervalle berücksichtig werden, als auch das Hochwasserrisiko direkt aus Schadenszeitreihen abgeleitet werden. Die Zielsetzung dieser Arbeit ist die Entwicklung und Anwendung einer, für großräumige Gebiete geeigneten, kontinuierlichen Hochwasserrisikomodellkette. Damit wird ein neuartiger Ansatz des ‚abgeleiteten Hochwasserrisikos basierend auf kontinuierlichen Simulationen‘ eingeführt, der das Hochwasserrisiko direkt aus den simulierten Abflusszeitreichen und den daraus resultierenden Schadenzeitreihen ableitet. Die größte Herausforderung der Hochwasserrisikokette liegt bei den sehr rechenintensiven, detaillierten hydraulischen Simulationen. Um geeignete hydraulische Modelle für die großräumige Anwendung zu identifizieren, wurde eine Benchmark-Studie mit 2D Modellen unterschiedlicher Komplexität durchgeführt. Auf dieser Grundlage wurde für die Hochwasserrisikomodellkette ein rasterbasierter Ansatz mit einer relativ hohen Auflösung von 100 m in Kombination mit einem schnellen 1D Fließgewässermodell ausgewählt. Um die Eignung einer kontinuierlichen Simulation der gesamten Hochwasserrisikokette für großräumige Anwendungen zu prüfen, wurden zunächst alle Komponenten der Modellkette im ‚Regional Flood Model‘ (RFM) zusammengeführt. RFM besteht aus dem hydrologischen Modell SWIM, 1D und 2D hydraulischen Modellen, sowie dem Schadensmodell FELMOps+r. Nachfolgend wurde die Modellkette für das Elbe-Einzugsgebiet (>60.000 km²) angewendet. Es wurde eine kontinuierliche Simulation für den Zeitraum 1990-2003 durchgeführt. Die Ergebnisse wurden nach Möglichkeit mit vorhandenen Messdaten validiert/evaluiert. Auch wenn jede Komponente zu Unsicherheiten in den Ergebnissen der Modellkette beiträgt, sind die Ergebnisse und Rechenzeiten für die Anwendung auf großskaliger Einzugsgebietsebene als adäquat anzusehen. Schließlich wurde RFM in einem mesoskaligen Einzugsgebiet (6.000 km²) im Osten von Deutschland angewendet, um erstmals eine Hochwasserrisikoanalyse mit dem neuartigen Ansatz des ‚abgeleiteten Hochwasserrisikos basierend auf kontinuierlichen Simulationen‘ durchzuführen. Als Input wurde eine 100 x 100-jährige Zeitreihe meteorologischer Daten von einem Wettergenerator erzeugt. Die somit erzeugte 100 x 100-jährige konsistente Abflusszeitreihe, Überschwemmungsmuster und Schadenswerte dienten als Basis für die nachfolgende Erstellung von Hochwasserrisikokurven und Schadenserwartungswerten für das Untersuchungsgebiet. Diese ermöglichen eine großräumige Analyse des Hochwasserrisikos. Dabei wurde die räumliche Variation der Wahrscheinlichkeiten berücksichtigt. Die verwendeten Daten und Methoden waren außerdem im gesamten Untersuchungsgebiet einheitlich. Einzugsgebietsprozesse und Prozesse der Überschwemmungsflächen werden holistisch dargestellt. Die Vorbedingungen im Einzugsgebiet sowie physikalische Prozesse, wie Rückhalteeffekte, Überlagerungseffekte im Gewässernetz oder Interaktionen zwischen Fluss und Überschwemmungsflächen, werden implizit berücksichtigt. Die Simulation von 100 x 100 Jahren und die daraus resultierende große Anzahl an Schadensdaten ermöglichen die direkte Berechnung des Hochwasserrisikos aus Schadenswahrscheinlichkeiten. Die Probleme, die durch die Übertragung von Wahrscheinlichkeiten von Niederschlag oder Scheitelabfluss auf die Wahrscheinlichkeiten im Schaden resultieren, werden umgangen. RFM und der Ansatz des ‚abgeleiteten Hochwasserrisikos basierend auf kontinuierlichen Simulationen‘ haben das Potential Hochwasserrisikoaussagen für nationale Planungen, Rückversicherungsaspekte oder andere Fragestellungen, bei denen räumlich konsistente und großräumige Analysen nötig sind, zu treffen. KW - flood risk KW - hydraulic simulation KW - flood risk analysis KW - risk model chain KW - floodplain inundation KW - Hochwasserrisikoanalysen KW - Hochwasserrisikokette KW - Überschwemmungsflächen KW - kontinuierlicher Simulationsansatz Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-90239 ER - TY - GEN A1 - Murawski, Aline A1 - Bürger, Gerd A1 - Vorogushyn, Sergiy A1 - Merz, Bruno T1 - Can local climate variability be explained by weather patterns? BT - a multi-station evaluation for the Rhine basin T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - To understand past flood changes in the Rhine catchment and in particular the role of anthropogenic climate change in extreme flows, an attribution study relying on a proper GCM (general circulation model) downscaling is needed. A downscaling based on conditioning a stochastic weather generator on weather patterns is a promising approach. This approach assumes a strong link between weather patterns and local climate, and sufficient GCM skill in reproducing weather pattern climatology. These presuppositions are unprecedentedly evaluated here using 111 years of daily climate data from 490 stations in the Rhine basin and comprehensively testing the number of classification parameters and GCM weather pattern characteristics. A classification based on a combination of mean sea level pressure, temperature, and humidity from the ERA20C reanalysis of atmospheric fields over central Europe with 40 weather types was found to be the most appropriate for stratifying six local climate variables. The corresponding skill is quite diverse though, ranging from good for radiation to poor for precipitation. Especially for the latter it was apparent that pressure fields alone cannot sufficiently stratify local variability. To test the skill of the latest generation of GCMs from the CMIP5 ensemble in reproducing the frequency, seasonality, and persistence of the derived weather patterns, output from 15 GCMs is evaluated. Most GCMs are able to capture these characteristics well, but some models showed consistent deviations in all three evaluation criteria and should be excluded from further attribution analysis. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 525 KW - athmospheric circulation patterns KW - stochastic rainfall model KW - within-type variability KW - river Rhine KW - precipitation KW - temperature KW - trends KW - classification KW - Europe KW - scenarios Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-410155 SN - 1866-8372 IS - 525 ER - TY - THES A1 - Nied, Manuela T1 - The role of soil moisture and weather patterns for flood occurrence and characteristics at the river basin scale T1 - Die Bedeutung von Mustern der Bodenfeuchte und des Wetters für das Auftreten und die Ausprägung von Hochwasserereignissen auf der Skala des Flusseinzugsgebietes N2 - Flood generation at the scale of large river basins is triggered by the interaction of the hydrological pre-conditions and the meteorological event conditions at different spatial and temporal scales. This interaction controls diverse flood generating processes and results in floods varying in magnitude and extent, duration as well as socio-economic consequences. For a process-based understanding of the underlying cause-effect relationships, systematic approaches are required. These approaches have to cover the complete causal flood chain, including the flood triggering meteorological event in combination with the hydrological (pre-)conditions in the catchment, runoff generation, flood routing, possible floodplain inundation and finally flood losses. In this thesis, a comprehensive probabilistic process-based understanding of the causes and effects of floods is advanced. The spatial and temporal dynamics of flood events as well as the geophysical processes involved in the causal flood chain are revealed and the systematic interconnections within the flood chain are deciphered by means of the classification of their associated causes and effects. This is achieved by investigating the role of the hydrological pre-conditions and the meteorological event conditions with respect to flood occurrence, flood processes and flood characteristics as well as their interconnections at the river basin scale. Broadening the knowledge about flood triggers, which up to now has been limited to linking large-scale meteorological conditions to flood occurrence, the influence of large-scale pre-event hydrological conditions on flood initiation is investigated. Using the Elbe River basin as an example, a classification of soil moisture, a key variable of pre-event conditions, is developed and a probabilistic link between patterns of soil moisture and flood occurrence is established. The soil moisture classification is applied to continuously simulated soil moisture data which is generated using the semi-distributed conceptual rainfall-runoff model SWIM. Applying successively a principal component analysis and a cluster analysis, days of similar soil moisture patterns are identified in the period November 1951 to October 2003. The investigation of flood triggers is complemented by including meteorological conditions described by a common weather pattern classification that represents the main modes of atmospheric state variability. The newly developed soil moisture classification thereby provides the basis to study the combined impact of hydrological pre-conditions and large-scale meteorological event conditions on flood occurrence at the river basin scale. A process-based understanding of flood generation and its associated probabilities is attained by classifying observed flood events into process-based flood types such as snowmelt floods or long-rain floods. Subsequently, the flood types are linked to the soil moisture and weather patterns. Further understanding of the processes is gained by modeling of the complete causal flood chain, incorporating a rainfall-runoff model, a 1D/2D hydrodynamic model and a flood loss model. A reshuffling approach based on weather patterns and the month of their occurrence is developed to generate synthetic data fields of meteorological conditions, which drive the model chain, in order to increase the flood sample size. From the large number of simulated flood events, the impact of hydro-meteorological conditions on various flood characteristics is detected through the analysis of conditional cumulative distribution functions and regression trees. The results show the existence of catchment-scale soil moisture patterns, which comprise of large-scale seasonal wetting and drying components as well as of smaller-scale variations related to spatially heterogeneous catchment processes. Soil moisture patterns frequently occurring before the onset of floods are identified. In winter, floods are initiated by catchment-wide high soil moisture, whereas in summer the flood-initiating soil moisture patterns are diverse and the soil moisture conditions are less stable in time. The combined study of both soil moisture and weather patterns shows that the flood favoring hydro-meteorological patterns as well as their interactions vary seasonally. In the analysis period, 18 % of the weather patterns only result in a flood in the case of preceding soil saturation. The classification of 82 past events into flood types reveals seasonally varying flood processes that can be linked to hydro-meteorological patterns. For instance, the highest flood potential for long-rain floods is associated with a weather pattern that is often detected in the presence of so-called ‘Vb’ cyclones. Rain-on-snow and snowmelt floods are associated with westerly and north-westerly wind directions. The flood characteristics vary among the flood types and can be reproduced by the applied model chain. In total, 5970 events are simulated. They reproduce the observed event characteristics between September 1957 and August 2002 and provide information on flood losses. A regression tree analysis relates the flood processes of the simulated events to the hydro-meteorological (pre-)event conditions and highlights the fact that flood magnitude is primarily controlled by the meteorological event, whereas flood extent is primarily controlled by the soil moisture conditions. Describing flood occurrence, processes and characteristics as a function of hydro-meteorological patterns, this thesis is part of a paradigm shift towards a process-based understanding of floods. The results highlight that soil moisture patterns as well as weather patterns are not only beneficial to a probabilistic conception of flood initiation but also provide information on the involved flood processes and the resulting flood characteristics. N2 - Hochwasserereignisse in großen Flusseinzugsgebieten entstehen durch das Zusammenwirken der hydrologischen Vorbedingungen und der meteorologischen Ereignisbedingungen. Das Zusammenwirken findet auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen statt und steuert dabei unterschiedliche Prozesse der Hochwasserentstehung. Diese führen zu Hochwassern mit vielfältigen Eigenschaften, die sich unter anderem in maximalem Pegelstand, räumlicher Ausdehnung, Andauer und sozio-ökonomischen Folgen unterscheiden. Für ein prozessbasiertes Verständnis der zugrunde liegenden Zusammenhänge zwischen Ursache und Wirkung sind systematische Ansätze notwendig. Diese müssen die gesamte kausale Hochwasserprozesskette, von dem Hochwasser auslösenden meteorologischen Ereignis welches auf die hydrologischen Vorbedingungen im Einzugsgebiet trifft, über Abflussbildung, Wellenablauf und mögliche Überflutungen, bis hin zum Hochwasserschaden umfassen. Die vorliegende Arbeit hat das Ziel, zu einem umfassenden probabilistischen, prozessbasierten Verständnis der Ursachen und Auswirkungen von Hochwassern beizutragen. Neben der räumlichen und zeitlichen Dynamik von Hochwasserereignissen werden die an der kausalen Hochwasserprozesskette beteiligten geophysikalischen Prozesse analysiert. Systematische Zusammenhänge von Ursachen und Wirkungen innerhalb der Hochwasserprozesskette werden durch die Analyse von Klassifizierungen der hydrologischen Vorbedingungen und der meteorologischen Ereignisbedingungen offengelegt. Des Weiteren wird der Einfluss der klassifizierten Bedingungen bezüglich Hochwasserentstehung, Hochwasserprozessen und Hochwassereigenschaften sowie deren Verbindungen untereinander auf Ebene des Flusseinzugsgebiets quantifiziert. Das Wissen über hochwasserauslösende Bedingungen, welches bisher auf die Analyse von Großwetterlagen und deren Einfluss auf die Hochwasserentstehung beschränkt war, wird um den Einflussfaktor der großskaligen hydrologischen Vorbedingungen ergänzt. Am Beispiel des Einzugsgebiets der Elbe wird eine Klassifizierungsmethode für die Bodenfeuchte, einer bedeutenden hydrologischen Vorbedingung, entwickelt. Durch die Klassifizierung der Bodenfeuchte kann ein probabilistischer Zusammenhang zwischen räumlichen Bodenfeuchtemustern und dem Auftreten von Hochwasser hergestellt werden. Die Bodenfeuchteklassifizierung wird angewandt auf Bodenfeuchtedaten, die mit dem konzeptionellen Niederschlags-Abfluss-Modell SWIM durch kontinuierliche Simulation erzeugt werden. Eine Hauptkomponenten- und anschließende Clusteranalyse identifizieren dabei Tage ähnlicher räumlicher Bodenfeuchteverteilung im Zeitraum November 1951 bis Oktober 2003. Die meteorologischen Ereignisbedingungen werden durch eine gängige Wetterlagenklassifikation beschrieben, welche die charakteristischen atmosphärischen Zustände abbildet. Gemeinsam mit der neu entwickelten Bodenfeuchteklassifizierung bildet dies die Grundlage für die Untersuchung des kombinierten Einflusses der hydrologischen Vorbedingungen und der großräumigen meteorologischen Ereignisbedingungen auf die Entstehung von Hochwasser auf Flussgebietsskala. Das prozessorientierte Verständnis der Hochwasserentstehung und die damit einhergehenden Wahrscheinlichkeiten werden durch die Klassifizierung von vergangenen Hochwasserereignissen in prozessbasierte Hochwassertypen wie Schneeschmelzhochwasser oder Hochwasser auf Grund von langanhaltendendem Regen erzielt. Anschließend werden den Hochwassertypen die jeweils vorliegenden Bodenfeuchtemuster und Wetterlagen zugeordnet. Die Hochwasserprozesse werden zudem durch Simulation der gesamten kausalen Hochwasserprozesskette unter Einbeziehung eines Niederschlags-Abfluss-Modells, eines 1D/2D hydrodynamischen Modells sowie eines Hochwasserschadensmodells modelliert. Ein neu entwickelter Permutationsansatz basierend auf der Wetterlage und dem Monat ihres Auftretens generiert synthetische meteorologische Datensätze, welche der Modellkette als Eingangsdaten dienen, um eine repräsentative Anzahl von Hochwasserereignissen zu erzeugen. Durch die Vielzahl an simulierten Hochwasserereignissen kann der systematische Einfluss der hydro-meteorologischen Bedingungen auf verschiedene Hochwassermerkmale mit Hilfe von bedingten Verteilungsfunktionen und Regressionsbäumen gezeigt werden. Die Ergebnisse belegen die Existenz von Mustern der Bodenfeuchte auf Ebene von Flusseinzugsgebieten. Die Muster bilden sowohl großräumige jahreszeitliche Schwankungen der Bodenfeuchte als auch kleinskalige heterogene Prozesse im Einzugsgebiet ab. Häufig vor Hochwassern auftretende Bodenfeuchtemuster werden identifiziert. Im Winter wird Hochwasser vornehmlich durch eine flächendeckend hohe Bodenfeuchte eingeleitet. Im Sommer sind die Bodenfeuchtemuster zeitlich variabler und die mit Hochwasser in Verbindung stehenden Muster zahlreicher. Die Ergänzung der Bodenfeuchtemuster um die Wetterlagenklassifikation zeigt für die Hochwasserentstehung, dass die Beiträge der einzelnen hydro-meteorologischen Muster sowie deren Zusammenwirken jahreszeitlich variieren. Im Untersuchungszeitraum resultieren 18 % der Wetterlagen nur bei vorangehender Bodensättigung in einem Hochwasser. Die Zuordnung von 82 Hochwasserereignissen zu prozess-basierten Hochwassertypen zeigt ebenfalls saisonal unterschiedliche Prozesse auf, welche mit den hydro-meteorologischen Mustern in Verbindung gebracht werden können. Beispielsweise ist das größte Hochwasserpotenzial auf Grund von langanhaltendem Regen auf eine Wetterlage zurückzuführen, die häufig in Gegenwart von sogenannten "Vb" Zyklonen beobachtet wird. Regen-auf-Schnee und Schneeschmelz-Ereignisse werden im Zusammenhang mit westlichen und nordwestlichen Windrichtungen beobachtet. Die prozessbasierten Hochwassertypen und die resultierenden Hochwassereigenschaften können durch die angewandte Modellkette wiedergegeben werden. Insgesamt werden 5970 Ereignisse simuliert, welche die beobachteten Hochwassereigenschaften zwischen September 1957 und August 2002 reproduzieren. Zusätzlich können durch die Modellkette auch Aussagen über auftretende Hochwasserschäden gemacht werden. Eine Regressionsbaum-Analyse setzt die Hochwasserprozesse der simulierten Ereignisse in Beziehung zu den hydro-meteorologischen Bedingungen. Dabei wird deutlich, dass der Pegelstand primär durch die meteorologischen Ereignisbedingungen bestimmt wird, wohingegen die räumliche Ausdehnung des Hochwassers primär durch die Bodenfeuchtebedingungen beeinflusst wird. Die vorliegende Arbeit ist Teil eines Paradigmenwechsels hin zu einem prozessbasierten Hochwasserverständnis. Die Beschreibung von Hochwasserentstehung, Hochwasserprozessen und Hochwassereigenschaften in Abhängigkeit von hydro-meteorologischen Mustern zeigt, dass Bodenfeuchtemuster sowie Wetterlagen nicht nur zu einer probabilistischen Analyse der Hochwasserentstehung beitragen, sondern auch Aufschluss über die ablaufenden Hochwasserprozesse und die daraus resultierenden Hochwassereigenschaften geben. KW - floods KW - antecedent conditions KW - soil moisture patterns KW - weather patterns KW - flood types KW - Hochwasser KW - hydrologische Vorbedingungen KW - Muster der Bodenfeuchte KW - Wetterlagen KW - Hochwassertypen Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-94612 ER - TY - GEN A1 - Spilling, Kristian A1 - Schulz, Kai Georg A1 - Paul, Allanah J. A1 - Boxhammer, Tim A1 - Achterberg, Eric Pieter A1 - Hornick, Thomas A1 - Lischka, Silke A1 - Stuhr, Annegret A1 - Bermúdez, Rafael A1 - Czerny, Jan A1 - Crawfurd, Kate A1 - Brussaard, Corina P. D. A1 - Grossart, Hans-Peter A1 - Riebesell, Ulf T1 - Effects of ocean acidification on pelagic carbon fluxes in a mesocosm experiment T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - About a quarter of anthropogenic CO2 emissions are currently taken up by the oceans, decreasing seawater pH. We performed a mesocosm experiment in the Baltic Sea in order to investigate the consequences of increasing CO2 levels on pelagic carbon fluxes. A gradient of different CO2 scenarios, ranging from ambient (similar to 370 mu atm) to high (similar to 1200 mu atm), were set up in mesocosm bags (similar to 55m(3)). We determined standing stocks and temporal changes of total particulate carbon (TPC), dissolved organic carbon (DOC), dissolved inorganic carbon (DIC), and particulate organic carbon (POC) of specific plankton groups. We also measured carbon flux via CO2 exchange with the atmosphere and sedimentation (export), and biological rate measurements of primary production, bacterial production, and total respiration. The experiment lasted for 44 days and was divided into three different phases (I: t0-t16; II: t17-t30; III: t31-t43). Pools of TPC, DOC, and DIC were approximately 420, 7200, and 25 200 mmol Cm-2 at the start of the experiment, and the initial CO2 additions increased the DIC pool by similar to 7% in the highest CO2 treatment. Overall, there was a decrease in TPC and increase of DOC over the course of the experiment. The decrease in TPC was lower, and increase in DOC higher, in treatments with added CO2. During phase I the estimated gross primary production (GPP) was similar to 100 mmol C m(-2) day(-1), from which 75-95% was respired, similar to 1% ended up in the TPC (including export), and 5-25% was added to the DOC pool. During phase II, the respiration loss increased to similar to 100% of GPP at the ambient CO2 concentration, whereas respiration was lower (85-95% of GPP) in the highest CO2 treatment. Bacterial production was similar to 30% lower, on average, at the highest CO2 concentration than in the controls during phases II and III. This resulted in a higher accumulation of DOC and lower reduction in the TPC pool in the elevated CO2 treatments at the end of phase II extending throughout phase III. The "extra" organic carbon at high CO2 remained fixed in an increasing biomass of small-sized plankton and in the DOC pool, and did not transfer into large, sinking aggregates. Our results revealed a clear effect of increasing CO2 on the carbon budget and mineralization, in particular under nutrient limited conditions. Lower carbon loss processes (respiration and bacterial remineralization) at elevated CO2 levels resulted in higher TPC and DOC pools than ambient CO2 concentration. These results highlight the importance of addressing not only net changes in carbon standing stocks but also carbon fluxes and budgets to better disentangle the effects of ocean acidification. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 544 KW - tecdissolved organic nitrogen KW - sea plankton community KW - high CO2 ocean KW - Baltic Sea KW - elevated CO2 KW - marine viruses KW - Atlantic-ocean KW - Natural-waters KW - Flow-cytometry KW - technical note Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411835 SN - 1866-8372 IS - 544 ER - TY - GEN A1 - Nausch, Monika A1 - Bach, Lennart Thomas A1 - Czerny, Jan A1 - Goldstein, Josephine A1 - Grossart, Hans-Peter A1 - Hellemann, Dana A1 - Hornick, Thomas A1 - Achterberg, Eric Pieter A1 - Schulz, Kai Georg A1 - Riebesell, Ulf T1 - Effects of CO 2 perturbation on phosphorus pool sizes and uptake in a mesocosm experiment during a low productive summer season in the northern Baltic Sea T2 - Biogeosciences N2 - Studies investigating the effect of increasing CO2 levels on the phosphorus cycle in natural waters are lacking although phosphorus often controls phytoplankton development in many aquatic systems. The aim of our study was to analyse effects of elevated CO2 levels on phosphorus pool sizes and uptake. The phosphorus dynamic was followed in a CO2-manipulation mesocosm experiment in the Storfjarden (western Gulf of Finland, Baltic Sea) in summer 2012 and was also studied in the surrounding fjord water. In all mesocosms as well as in surface waters of Storfjarden, dissolved organic phosphorus (DOP) concentrations of 0.26aEuro-+/- aEuro-0.03 and 0.23aEuro-+/- aEuro-0.04aEuro-A mu molaEuro-L-1, respectively, formed the main fraction of the total P-pool (TP), whereas phosphate (PO4) constituted the lowest fraction with mean concentration of 0.15aEuro-A +/- aEuro-0.02 in the mesocosms and 0.17aEuro-A +/- aEuro-0.07aEuro-A mu molaEuro-L-1 in the fjord. Transformation of PO4 into DOP appeared to be the main pathway of PO4 turnover. About 82aEuro-% of PO4 was converted into DOP whereby only 18aEuro-% of PO4 was transformed into particulate phosphorus (PP). PO4 uptake rates measured in the mesocosms ranged between 0.6 and 3.9aEuro-nmolaEuro-L(-1)aEuro-h(-1). About 86aEuro-% of them was realized by the size fraction < aEuro-3aEuro-A mu m. Adenosine triphosphate (ATP) uptake revealed that additional P was supplied from organic compounds accounting for 25-27aEuro-% of P provided by PO4 only. CO2 additions did not cause significant changes in phosphorus (P) pool sizes, DOP composition, and uptake of PO4 and ATP when the whole study period was taken into account. However, significant short-term effects were observed for PO4 and PP pool sizes in CO2 treatments > aEuro-1000aEuro-A mu atm during periods when phytoplankton biomass increased. In addition, we found significant relationships (e.g., between PP and Chl a) in the untreated mesocosms which were not observed under high fCO(2) conditions. Consequently, it can be hypothesized that the relationship between PP formation and phytoplankton growth changed with CO2 elevation. It can be deduced from the results, that visible effects of CO2 on P pools are coupled to phytoplankton growth when the transformation of PO4 into POP was stimulated. The transformation of PO4 into DOP on the other hand does not seem to be affected. Additionally, there were some indications that cellular mechanisms of P regulation might be modified under CO2 elevation changing the relationship between cellular constituents. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 424 KW - Eastern Gotland basin KW - nodularia spumigena KW - organic-matter KW - filamentous cyanobacteria KW - Ocean acidification KW - nitrogen-fixation KW - PCO(2) levels KW - elevated CO2 KW - Peece-III KW - seawater Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-410274 ER - TY - GEN A1 - Henze, Andrea A1 - Homann, Thomas A1 - Rohn, Isabelle A1 - Aschner, Michael A. A1 - Link, Christopher D. A1 - Kleuser, Burkhard A1 - Schweigert, Florian J. A1 - Schwerdtle, Tanja A1 - Bornhorst, Julia T1 - Caenorhabditis elegans as a model system to study post-translational modifications of human transthyretin N2 - The visceral protein transthyretin (TTR) is frequently affected by oxidative post-translational protein modifications (PTPMs) in various diseases. Thus, better insight into structure-function relationships due to oxidative PTPMs of TTR should contribute to the understanding of pathophysiologic mechanisms. While the in vivo analysis of TTR in mammalian models is complex, time- and resource-consuming, transgenic Caenorhabditis elegans expressing hTTR provide an optimal model for the in vivo identification and characterization of drug-mediated oxidative PTPMs of hTTR by means of matrix assisted laser desorption/ionization – time of flight – mass spectrometry (MALDI-TOF-MS). Herein, we demonstrated that hTTR is expressed in all developmental stages of Caenorhabditis elegans, enabling the analysis of hTTR metabolism during the whole life-cycle. The suitability of the applied model was verified by exposing worms to D-penicillamine and menadione. Both drugs induced substantial changes in the oxidative PTPM pattern of hTTR. Additionally, for the first time a covalent binding of both drugs with hTTR was identified and verified by molecular modelling. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 312 KW - binding KW - c. elegans KW - cells KW - disease KW - force-field KW - life-span KW - menadione KW - n-acetyl-cysteine KW - protein KW - s-glutathionylation Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103674 ER - TY - GEN A1 - Avila, Daiana Silva A1 - Benedetto, Alexandre A1 - Au, Catherine A1 - Bornhorst, Julia A1 - Aschner, Michael A. T1 - Involvement of heat shock proteins on Mn-induced toxicity in Caenorhabditis elegans T2 - BMC pharmacology and toxicology N2 - Background: All living cells display a rapid molecular response to adverse environmental conditions, and the heat shock protein family reflects one such example. Hence, failing to activate heat shock proteins can impair the cellular response. In the present study, we evaluated whether the loss of different isoforms of heat shock protein ( hsp ) genes in Caenorhabditis elegans would affect their vulnerability to Manganese (Mn) toxicity. Methods: We exposed wild type and selected hsp mutant worms to Mn (30 min) and next evaluated further the most susceptible strains. We analyzed survi val, protein carbonylation (as a marker of oxidative stress) and Parkinson ’ s disease related gene expression immediately after Mn exposure. Lastly, we observed dopaminergic neurons in wild type worms and in hsp-70 mutants following Mn treatment. Analysis of the data was performed by one-way or two way ANOVA, depending on the case, followed by post-hoc Bonferroni test if the overall p value was less than 0.05. Results: We verified that the loss of hsp-70, hsp-3 and chn-1 increased the vulnerability to Mn, as exposed mutant worms showed lower survival rate and increased protein oxidation. The importance of hsp-70 against Mn toxicity was then corroborated in dopaminergic neurons, where Mn neurotoxicity was aggravated. The lack of hsp-70 also blocked the transcriptional upregulation of pink1 , a gene that has been linked to Parkinson ’ sdisease. Conclusions: Taken together, our data suggest that Mn exposu re modulates heat shock protein expression, particularly HSP-70, in C. elegans .Furthermore,lossof hsp-70 increases protein oxidation and dopaminergic neuronal degeneration following manganese exposure, which is associated with the inhibition of pink1 increased expression, thus pot entially exacerbating the v ulnerability to this metal. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 439 KW - Caenorhabitis elegans KW - Manganese KW - heat shock proteins KW - hsp-70 KW - pink1 Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-407286 ER - TY - GEN A1 - Feldmann, David A1 - Maduar, Salim R. A1 - Santer, Mark A1 - Lomadze, Nino A1 - Vinogradova, Olga I. A1 - Santer, Svetlana T1 - Manipulation of small particles at solid liquid interface BT - light driven diffusioosmosis N2 - The strong adhesion of sub-micron sized particles to surfaces is a nuisance, both for removing contaminating colloids from surfaces and for conscious manipulation of particles to create and test novel micro/nano-scale assemblies. The obvious idea of using detergents to ease these processes suffers from a lack of control: the action of any conventional surface-modifying agent is immediate and global. With photosensitive azobenzene containing surfactants we overcome these limitations. Such photo-soaps contain optical switches (azobenzene molecules), which upon illumination with light of appropriate wavelength undergo reversible trans-cis photo-isomerization resulting in a subsequent change of the physico-chemical molecular properties. In this work we show that when a spatial gradient in the composition of trans- and cis- isomers is created near a solid-liquid interface, a substantial hydrodynamic flow can be initiated, the spatial extent of which can be set, e.g., by the shape of a laser spot. We propose the concept of light induced diffusioosmosis driving the flow, which can remove, gather or pattern a particle assembly at a solid-liquid interface. In other words, in addition to providing a soap we implement selectivity: particles are mobilized and moved at the time of illumination, and only across the illuminated area. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 293 KW - azobenzene KW - brushes KW - films KW - genomic DNA conformation KW - gradients KW - optical manipulation KW - photocontrol KW - photosensitive surfactants KW - tracking KW - transport Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-100338 ER - TY - GEN A1 - Tomaszewska, Paulina A1 - Krahé, Barbara T1 - Attitudes towards sexual coercion by Polish high school students BT - links with risky sexual scripts, pornography use, and religiosity N2 - The link between cognitive scripts for consensual sexual interactions and attitudes towards sexual coercion was studied in 524 Polish high school students. We proposed that risky sexual scripts, containing risk elements linked to sexual aggression, would be associated with attitudes condoning sexual coercion. Pornography use and religiosity were included as predictors of participants’ risky sexual scripts and attitudes towards sexual coercion. Risky sexual scripts were linked to attitudes condoning sexual coercion. Pornography use was indirectly linked to attitudes condoning sexual coercion via risky sexual scripts. Religiosity showed a positive direct link with attitudes towards sexual coercion, but a negative indirect link through risky sexual scripts. The results are discussed regarding the significance of risky sexual scripts, pornography use, and religiosity in understanding attitudes towards sexual coercion as well as their implications for preventing sexually aggressive behaviour. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 296 KW - Sexual scripts KW - attitudes towards sexual coercion KW - pornography KW - religiosity KW - Poland Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-93450 ER - TY - GEN A1 - Räling, Romy A1 - Hanne, Sandra A1 - Schröder, Astrid A1 - Keßler, Carla A1 - Wartenburger, Isabell T1 - Judging the animacy of words BT - the influence of typicality and age of acquisition in a semantic decision task N2 - The age at which members of a semantic category are learned (age of acquisition), the typicality they demonstrate within their corresponding category, and the semantic domain to which they belong (living, non-living) are known to influence the speed and accuracy of lexical/semantic processing. So far, only a few studies have looked at the origin of age of acquisition and its interdependence with typicality and semantic domain within the same experimental design. Twenty adult participants performed an animacy decision task in which nouns were classified according to their semantic domain as being living or non-living. Response times were influenced by the independent main effects of each parameter: typicality, age of acquisition, semantic domain, and frequency. However, there were no interactions. The results are discussed with respect to recent models concerning the origin of age of acquisition effects. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 305 KW - Age of acquisition KW - Animacy decision KW - Semantic classification task KW - Typicality Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-98402 ER - TY - GEN A1 - Stuetz, Wolfgang A1 - Weber, Daniela A1 - Dollé, Martijn E. T. A1 - Jansen, Eugène A1 - Grubeck-Loebenstein, Beatrix A1 - Fiegl, Simone A1 - Toussaint, Olivier A1 - Bernhardt, Juergen A1 - Gonos, Efstathios S. A1 - Franceschi, Claudio A1 - Sikora, Ewa A1 - Moreno-Villanueva, María A1 - Breusing, Nicolle A1 - Grune, Tilman A1 - Bürkle, Alexander T1 - Plasma carotenoids, tocopherols, and retinol in the age-stratified (35–74 years) general population BT - a cross-sectional study in six European countries T2 - Nutrients N2 - Blood micronutrient status may change with age. We analyzed plasma carotenoids, α-/γ-tocopherol, and retinol and their associations with age, demographic characteristics, and dietary habits (assessed by a short food frequency questionnaire) in a cross-sectional study of 2118 women and men (age-stratified from 35 to 74 years) of the general population from six European countries. Higher age was associated with lower lycopene and α-/β-carotene and higher β-cryptoxanthin, lutein, zeaxanthin, α-/γ-tocopherol, and retinol levels. Significant correlations with age were observed for lycopene (r = −0.248), α-tocopherol (r = 0.208), α-carotene (r = −0.112), and β-cryptoxanthin (r = 0.125; all p < 0.001). Age was inversely associated with lycopene (−6.5% per five-year age increase) and this association remained in the multiple regression model with the significant predictors (covariables) being country, season, cholesterol, gender, smoking status, body mass index (BMI (kg/m2)), and dietary habits. The positive association of α-tocopherol with age remained when all covariates including cholesterol and use of vitamin supplements were included (1.7% vs. 2.4% per five-year age increase). The association of higher β-cryptoxanthin with higher age was no longer statistically significant after adjustment for fruit consumption, whereas the inverse association of α-carotene with age remained in the fully adjusted multivariable model (−4.8% vs. −3.8% per five-year age increase). We conclude from our study that age is an independent predictor of plasma lycopene, α-tocopherol, and α-carotene. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 449 KW - carotenoids KW - plasma KW - age KW - Europe KW - micronutrient KW - lycopene KW - retinol KW - tocopherols Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-407659 ER - TY - THES A1 - Vogel, Dominik T1 - Führung im öffentlichen Sektor T1 - Leadership in the public sector BT - eine empirische Untersuchung von Einflussfaktoren auf das Führungsverhalten BT - an empirical analysis of antecedents of leadership behavior N2 - Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Führungsverhalten im öffentlichen Sektor sowie mit Einflussfaktoren auf dieses Führungsverhalten. Hierzu wurde eine Taxonomie, bestehend aus sechs Metakategorien von Führungsverhalten, entwickelt. Die Metakategorien umfassen Aufgaben-, Beziehungs-, Veränderungs-, Außen-, Ethik- und Sachbearbeitungsorientierung. Eine Analyse von Umfragedaten, die für diese Arbeit bei Mitarbeitern und unteren Führungskräften dreier Behörden erhoben wurden, zeigt, dass diese Taxonomie sehr gut geeignet ist, die Führungsrealität in der öffentlichen Verwaltung abzubilden. Eine deskriptive Auswertung der Daten zeigt außerdem, dass es eine relativ große Differenz zwischen der Selbsteinschätzung der Führungskräfte und der Fremdeinschätzung durch ihre Mitarbeiter gibt. Diese Differenz ist bei der Beziehungs- und Veränderungsorientierung besonders hoch. Der deskriptiven Auswertung schließt sich eine Analyse von Einflussfaktoren auf das Führungsverhalten an. Die Einflussfaktoren können den vier Kategorien "Charakteristika und Eigenschaften der Führungskräfte", "Erwartungen und Interesse von Vorgesetzten", "Charakteristika und Einstellungen von Geführten" und "Managementinstrumente und -rahmenbedingungen" zugeordnet werden. Eine Analyse mit Hilfe von hierarchischen linearen Modellen zeigt, dass vor allem die Führungsmotivation und die Managementorientierung der Führungskräfte, die Gemeinwohlorientierung und die Art der Aufgabe der Geführten sowie die strategische Führungskräfteauswahl und die Leistungsmessung durch die Führungskräfte anhand konkreter Ziele einen Einfluss auf das Führungsverhalten haben. Die Ergebnisse dieser Arbeit ergänzen die Literatur zu Führungsverhalten im öffentlichen Sektor um die Perspektive der Einflussfaktoren auf das Führungsverhalten und leisten zusätzlich mit Hilfe der verwendeten Taxonomie einen Beitrag zur theoretischen Diskussion von Führungsverhalten in der Public-Management-Forschung. Darüber hinaus bieten die gewonnenen Erkenntnisse der Verwaltungspraxis Hinweise zu relevanten Einflussfaktoren auf das Führungsverhalten sowie auf beachtliche Differenzen zwischen Selbst- und Fremdwahrnehmung des Führungsverhaltens. N2 - This thesis researches leadership behavior and antecedents of leadership behavior in the public sector. Therefore, a taxonomy of six meta-categories of leadership behavior was developed. The taxonomy consists of task-, relations-, change-, external-, ethical- and processing-orientation. In order to answer the research questions about the actual leadership behavior in the public sector and about antecedents of this behavior, survey data were collected from street-level leaders of three German public organizations and their followers. An analysis of the data reveals that the proposed taxonomy fits the leadership behavior in the public sector well. Furthermore, a descriptive analysis of the data shows that there are quite big differences between leaders' self-perception and followers' perception of leadership behavior. The difference is especially high for relations- and change-orientation. In addition to the descriptive analysis, hierarchical linear models are used to analyze antecedents of leadership behavior. The antecedents can be grouped in the four categories "characteristics and attitudes of leaders", "expectations and interest of supervisors", "characteristics and attitudes of followers", and "management instruments and framework". The analyses show that the most important antecedents of leadership behavior are the motivation to lead and the management-orientation of the leaders, the commitment to public interest and the task complexity of the followers as well as the strategic leader selection and the leaders' use of management by objectives. The results of this thesis expand the literature on leadership behavior in the public sector by a perspective of antecedents. In addition, the developed taxonomy can be used to systematize the discussion about leadership behavior in the public sector. This study also provides information for practitioners about antecedents of leadership behavior and about differences between self- and other-perceptions of leadership behavior. KW - Führung KW - Führungsverhalten KW - öffentlicher Sektor KW - öffentliche Verwaltung KW - leadership KW - leadership behavior KW - public sector KW - public administration Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-89214 SN - 978-3-86956-363-3 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Osudar, Roman T1 - Methane distribution and oxidation across aquatic interfaces T1 - Verteilung und Oxidation von Methan in aquatischen Ökosystemen BT - case studies from Arctic water bodies and the Elbe estuary BT - Fallstudien aus arktischen Wasserkörpern und dem Elbe Ästuar N2 - The increase in atmospheric methane concentration, which is determined by an imbalance between its sources and sinks, has led to investigations of the methane cycle in various environments. Aquatic environments are of an exceptional interest due to their active involvement in methane cycling worldwide and in particular in areas sensitive to climate change. Furthermore, being connected with each other aquatic environments form networks that can be spread on vast areas involving marine, freshwater and terrestrial ecosystems. Thus, aquatic systems have a high potential to translate local or regional environmental and subsequently ecosystem changes to a bigger scale. Many studies neglect this connectivity and focus on individual aquatic or terrestrial ecosystems. The current study focuses on environmental controls of the distribution and aerobic oxidation of methane at the example of two aquatic ecosystems. These ecosystems are Arctic fresh water bodies and the Elbe estuary which represent interfaces between freshwater-terrestrial and freshwater-marine environments, respectively. Arctic water bodies are significant atmospheric sources of methane. At the same time the methane cycle in Arctic water bodies is strongly affected by the surrounding permafrost environment, which is characterized by high amounts of organic carbon. The results of this thesis indicate that the methane concentrations in Arctic lakes and streams substantially vary between each other being regulated by local landscape features (e.g. floodplain area) and the morphology of the water bodies (lakes, streams and river). The highest methane concentrations were detected in the lake outlets and in a floodplain lake complex. In contrast, the methane concentrations measured at different sites of the Lena River did not vary substantially. The lake complexes in comparison to the Lena River, thus, appear as more individual and heterogeneous systems with a pronounced imprint of the surrounding soil environment. Furthermore, connected with each other Arctic aquatic environments have a large potential to transport methane from methane-rich water bodies such as streams and floodplain lakes to aquatic environments relatively poor in methane such as the Lena River. Estuaries represent hot spots of oceanic methane emissions. Also, estuaries are intermediate zones between methane-rich river water and methane depleted marine water. Substantiated through this thesis at the example of the Elbe estuary, the methane distribution in estuaries, however, cannot entirely be described by the conservative mixing model i.e. gradual decrease from the freshwater end-member to the marine water end-member. In addition to the methane-rich water from the Elbe River mouth substantial methane input occurs from tidal flats, areas of significant interaction between aquatic and terrestrial environments. Thus, this study demonstrates the complex interactions and their consequences for the methane distribution within estuaries. Also it reveals how important it is to investigate estuaries at larger spatial scales. Methane oxidation (MOX) rates are commonly correlated with methane concentrations. This was shown in previous research studies and was substantiated by the present thesis. In detail, the highest MOX rates in the Arctic water bodies were detected in methane-rich streams and in the floodplain area while in the Elbe estuary the highest MOX rates were observed at the coastal stations. However, in these bordering environments, MOX rates are affected not only via the regulation through methane concentrations. The MOX rates in the Arctic lakes were shown to be also dependent on the abundance and community composition of methane-oxidising bacteria (MOB), that in turn are controlled by local landscape features (regardless of the methane concentrations) and by the transport of MOB between neighbouring environments. In the Elbe estuary, the MOX rates in addition to the methane concentrations are largely affected by the salinity, which is in turn regulated by the mixing of fresh- and marine waters. The magnitude of the salinity impact on MOX rates thereby depends on the MOB community composition and on the rate of the salinity change. This study extends our knowledge of environmental controls of methane distribution and aerobic methane oxidation in aquatic environments. It also illustrates how important it is to investigate complex ecosystems rather than individual ecosystems to better understand the functioning of whole biomes. N2 - Aufgrund des Anstiegs der Methankonzentration in der Atmosphäre, der durch ein Ungleichgewicht zwischen Quellen und Senken hervorgerufen wird, steht der Methankreislauf im Fokus der Forschung. Aquatische Ökosysteme, und im Speziellen solche, die vom Klimawechsel besonders betroffen sind, spielen eine wichtige Rolle im globalen Methankreislauf. Darüber hinaus können sie über große Areale miteinander verknüpft sein und terrestrische mit marinen Ökosystemen verbinden. In aquatischen Systemen können sich daher lokale und regionale Umweltänderungen auf sehr große räumliche Skalen auswirken. Viele Untersuchungen berücksichtigen diesen Zusammenhang nicht und betrachten aquatische unabhängig von den sich angrenzenden Ökosystemen. Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Methankonzentration und die mikrobielle aerobe Methanoxidation. Der Schwerpunkt liegt dabei auf zwei aquatischen Ökosystemen, arktische Süßwassertransekte und Ästuare, und auf deren mikrobieller Ökologie. Diese beiden Ökosysteme beschreiben typische terrestrisch-limnische und limnisch-marine Übergangsbereiche. Arktische Gewässer stellen eine wichtige Quelle für atmosphärisches Methan dar. Sie werden außerdem stark durch den umgebenden Permafrost, der reich an organischer Substanz ist, beeinflusst. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen am Beispiel des Lena-Deltas, dass sich die Methankonzentrationen in arktischen Seen und Fließgewässern wesentlich voneinander unterscheiden. Besonderen Einfluss üben hierbei das örtliche Landschaftsbild (z.B. Überflutungsbereiche) und die Charakteristika der Wasserkörper (Seen, Wasserläufe und Flüsse) aus. Die höchsten Methankonzentrationen wurden in Seeabläufen und in Seen einer Überflutungsebene (Seekomplex) gemessen. Im Gegensatz dazu unterschieden sich die Methankonzentrationen an verschiedenen Messpunkten der Lena nur unwesentlich. Der Seekomplex erscheint daher im Vergleich zur Lena heterogener und stark vom umgebenden Bodenökosystem beeinflusst. Die miteinander vernetzten arktischen aquatischen Ökosysteme haben darüber hinaus ein hohes Potential, Methan von methan-reichen Gewässern, wie Wasserläufen und Überflutungsgebieten, zu relativ methan-armen Gewässern wie der Lena zur transportieren. Ästuare sind „hot spots“ der Methanemission von marin beeinflussten Systemen. Sie stellen Übergangszonen zwischen methan-reichem Flusswasser und methan-armem Meerwasser dar. Wie die Untersuchungen am Elbe Ästuar zeigen, kann die Methanverteilung jedoch nicht immer hinreichend durch das konservative Durchmischungs-Model (graduelle Abnahme vom Süß- zum Meerwasser hin) beschrieben werden. Zusätzlich zum methan-reichen Wasser der Elbemündung konnte der Eintrag von Methan in Wattbereichen, Gegenden starker aquatischer und terrestrischer Interaktion, gezeigt werden. Diese Studie verdeutlicht demnach die Komplexität von Ästuarsystemen hinsichtlich der Methanverteilung und die Notwendigkeit, diese in größeren Maßstäben zu untersuchen. Methanoxidationsraten (MOX-Raten) korrelieren gewöhnlich mit den Methankonzentrationen. Dies zeigen die hier vorliegenden Daten aber auch vorherige Studien. Die höchsten MOX-Raten der arktischen Gewässer wurden im Rahmen dieser Arbeit in methan-reichen Fließgewässern sowie einer Überflutungsebene gemessen. Im Elbeästuar wurden die höchsten Werte an den Küstenstationen aufgezeichnet. In den jeweils untersuchten Übergangszonen werden die MOX-Raten jedoch nicht nur durch die Methankonzentrationen gekennzeichnet. In den arktischen Seen werden sie zusätzlich durch die Zellzahl und Populationsstruktur von Methan oxidierenden Bakterien (MOB) bestimmt, welche wiederum durch lokale Umweltfaktoren (unabhängig von der Methankonzentration) und den Transport von MOB zwischen benachbarten Ökosystemen beeinflusst werden. Im Elbeästuar hingegen werden die MOX-Raten neben den Methankonzentrationen größtenteils von der Salinität, die durch die Vermischung von Süß- und Salzwasser reguliert wird, bedingt. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen auch, dass im Elbeästuar die Salinität, die durch die Vermischung von Süß- und Salzwasser reguliert wird, einen großen Einfluss auf die MOX-Raten hat. Das Ausmaß dieses Einflusses hängt dabei von der Populationsstruktur der MOB und der Geschwindigkeit des Salinitätswechsels ab. Zusammenfassend trägt die vorliegende Arbeit dazu bei, Zusammenhänge zwischen Methankonzentration, dem Prozess und Mikrobiom der aeroben Methanoxidation und bestimmten Umweltfaktoren wie beispielsweise der Salinität in aquatischen Systemen besser zu verstehen. Sie verdeutlicht außerdem, wie bedeutsam es ist, aquatische Ökosysteme in ihrer räumlichen Komplexität und nicht entkoppelt zu betrachten. KW - microbial methane oxidation KW - mikrobielle aerobe Methanoxidation KW - aquatic ecosystems KW - aquatischen Ökosystemen KW - Elbe estuary KW - Elbe Ästuar KW - Lena Delta KW - arktische Gewässer KW - arctic water bodies Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96799 ER - TY - GEN A1 - Vuillemin, Aurèle A1 - Friese, André A1 - Alawi, Mashal A1 - Henny, Cynthia A1 - Nomosatryo, Sulung A1 - Wagner, Dirk A1 - Crowe, Sean A. A1 - Kallmeyer, Jens T1 - Geomicrobiological features of ferruginous sediments from Lake Towuti, Indonesia T2 - Frontiers in microbiology N2 - Lake Towuti is a tectonic basin, surrounded by ultramafic rocks. Lateritic soils form through weathering and deliver abundant iron (oxy)hydroxides but very little sulfate to the lake and its sediment. To characterize the sediment biogeochemistry, we collected cores at three sites with increasing water depth and decreasing bottom water oxygen concentrations. Microbial cell densities were highest at the shallow site a feature we attribute to the availability of labile organic matter (OM) and the higher abundance of electron acceptors due to oxic bottom water conditions. At the two other sites, OM degradation and reduction processes below the oxycline led to partial electron acceptor depletion. Genetic information preserved in the sediment as extracellular DNA (eDNA) provided information on aerobic and anaerobic heterotrophs related to Nitrospirae. Chloroflexi, and Therrnoplasmatales. These taxa apparently played a significant role in the degradation of sinking OM. However, eDNA concentrations rapidly decreased with core depth. Despite very low sulfate concentrations, sulfate-reducing bacteria were present and viable in sediments at all three sites, as confirmed by measurement of potential sulfate reduction rates. Microbial community fingerprinting supported the presence of taxa related to Deltaproteobacteria and Firmicutes with demonstrated capacity for iron and sulfate reduction. Concomitantly, sequences of Ruminococcaceae, Clostridiales, and Methanornicrobiales indicated potential for fermentative hydrogen and methane production. Such first insights into ferruginous sediments showed that microbial populations perform successive metabolisms related to sulfur, iron, and methane. In theory, iron reduction could reoxidize reduced sulfur compounds and desorb OM from iron minerals to allow remineralization to methane. Overall, we found that biogeochemical processes in the sediments can be linked to redox differences in the bottom waters of the three sites, like oxidant concentrations and the supply of labile OM. At the scale of the lacustrine record, our geomicrobiological study should provide a means to link the extant subsurface biosphere to past environments. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 440 KW - bottom waters KW - iron-rich sediment KW - sedimentary microbes KW - extracellular DNA KW - sulfate reduction KW - iron reduction KW - Lake Towuti Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-407312 ER - TY - THES A1 - Marc, Odin T1 - Earthquake-induced landsliding T1 - Erdbeben induzierten Hangrutschungen BT - earthquakes as erosional agents across timescales BT - Erdbeben als Erosions-Agenten über Zeitskalen N2 - Earthquakes deform Earth's surface, building long-lasting topographic features and contributing to landscape and mountain formation. However, seismic waves produced by earthquakes may also destabilize hillslopes, leading to large amounts of soil and bedrock moving downslope. Moreover, static deformation and shaking are suspected to damage the surface bedrock and therefore alter its future properties, affecting hydrological and erosional dynamics. Thus, earthquakes participate both in mountain building and stimulate directly or indirectly their erosion. Moreover, the impact of earthquakes on hillslopes has important implications for the amount of sediment and organic matter delivered to rivers, and ultimately to oceans, during episodic catastrophic seismic crises, the magnitude of life and property losses associated with landsliding, the perturbation and recovery of landscape properties after shaking, and the long term topographic evolution of mountain belts. Several of these aspects have been addressed recently through individual case studies but additional data compilation as well as theoretical or numerical modelling are required to tackle these issues in a more systematic and rigorous manner. This dissertation combines data compilation of earthquake characteristics, landslide mapping, and seismological data interpretation with physically-based modeling in order to address how earthquakes impact on erosional processes and landscape evolution. Over short time scales (10-100 s) and intermediate length scales (10 km), I have attempted to improve our understanding and ability to predict the amount of landslide debris triggered by seismic shaking in epicentral areas. Over long time scales (1-100 ky) and across a mountain belt (100 km) I have modeled the competition between erosional unloading and building of topography associated with earthquakes. Finally, over intermediate time scales (1-10 y) and at the hillslope scale (0.1-1 km) I have collected geomorphological and seismological data that highlight persistent effects of earthquakes on landscape properties and behaviour. First, I compiled a database on earthquakes that produced significant landsliding, including an estimate of the total landslide volume and area, and earthquake characteristics such as seismic moment and source depth. A key issue is the accurate conversion of landslide maps into volume estimates. Therefore I also estimated how amalgamation - when mapping errors lead to the bundling of multiple landslide into a single polygon - affects volume estimates from various earthquake-induced landslide inventories and developed an algorithm to automatically detect this artifact. The database was used to test a physically-based prediction of the total landslide area and volume caused by earthquakes, based on seismological scaling relationships and a statistical description of the landscape properties. The model outperforms empirical fits in accuracy, with 25 out of 40 cases well predicted, and allows interpretation of many outliers in physical terms. Apart from seismological complexities neglected by the model I found that exceptional rock strength properties or antecedent conditions may explain most outliers. Second, I assessed the geomorphic effects of large earthquakes on landscape dynamics by surveying the temporal evolution of precipitation-normalized landslide rate. I found strongly elevated landslide rates following earthquakes that progressively recover over 1 to 4 years, indicating that regolith strength drops and recovers. The relaxation is clearly non-linear for at least one case, and does not seem to correlate with coseismic landslide reactivation, water table level increase or tree root-system recovery. I suggested that shallow bedrock is damaged by the earthquake and then heals on annual timescales. Such variations in ground strength must be translated into shallow subsurface seismic velocities that are increasingly surveyed with ambient seismic noise correlations. With seismic noise autocorrelation I computed the seismic velocity in the epicentral areas of three earthquakes where I constrained a change in landslide rate. We found similar recovery dynamics and timescales, suggesting that seismic noise correlation techniques could be further developed to meaningfully assess ground strength variations for landscape dynamics. These two measurements are also in good agreement with the temporal dynamics of post-seismic surface displacement measured by GPS. This correlation suggests that the surface healing mechanism may be driven by tectonic deformation, and that the surface regolith and fractured bedrock may behave as a granular media that slowly compacts as it is sheared or vibrated. Last, I compared our model of earthquake-induced landsliding with a standard formulation of surface deformation caused by earthquakes to understand which parameters govern the competition between the building and destruction of topography caused by earthquakes. In contrast with previous studies I found that very large (Mw>8) earthquakes always increase the average topography, whereas only intermediate (Mw ~ 7) earthquakes in steep landscapes may reduce topography. Moreover, I illustrated how the net effect of earthquakes varies with depth or landscape steepness implying a complex and ambivalent role through the life of a mountain belt. Further I showed that faults producing a Gutenberg-Richter distribution of earthquake sizes, will limit topography over a larger range of fault sizes than faults producing repeated earthquakes with a characteristic size. N2 - Erdbeben gestalten die Erdoberfläche, sie tragen langfristig zum Aufbau von Topografie sowie zur Landschafts- und Gebirgsbildung bei. Die von Erdbeben erzeugten seismischen Erschütterungen können Gebirge jedoch auch destabilisieren und grosse Mengen an Boden sowie Grundgestein zum Abrutschen bringen und zerrüten. Erdbeben wirken daher sowohl auf die Gebirgsbildung als auch auf ihre Denudation. Ein detailliertes Verständnis der Auswirkungen von Erdbeben auf Hangstabilität ist eine wichtige Voraussetzung um die Zusammenhänge mit anderen Prozesse besser nachzuvollziehen: der kurzfristige Transport von Sedimenten und organischem Material in Flüsse und ihre Ablagerung bis in die Ozeane; der Verlust von Leben und Infrastruktur durch Hangrutschungen verbunden mit episodischen, katastrophalen, seismischen Ereignissen; die Störung und Wiederherstellung von Landschaftseigenschaften nach Erdbeben; sowie die langfristigen topographischen Entwicklung von ganzen Gebirgsketten. Einige dieser Forschungsfragen wurden kürzlich in einzelnen Fallstudien betrachtet aber zusätzliche Datenerfassung, theoretische und numerische Modellierung sind erforderlich, um diese Prozesse detaillierter zu erfassen. In dieser Dissertation werden Daten zu Eigenschaften der Erdbeben sowie aus Hangrutsch kartierungen und die Interpretation seismologischer Daten mit physikalischer Modellierung kombiniert, um die folgende übergreifende Frage zu beantworten: Wie beeinflussen Erdbeben die Erosionsprozesse in der Landschaftsentwicklung? Auf einer kurzen Zeitskala (10-100 s) und einer mittleren räumlichen Skala (10 km), habe ich versucht sowohl unser Prozessverständnis zu vertiefen als auch Vorhersagen über das gesamte Volumen der Rutschungen welche durch seismische Beben in der unmittelbaren Umgebung von Epizentren ausgelöst wurden, zu treffen und zu verbessern Auf einer langen Zeitskala (1-100 ky) und über einen Gebirgsgürtel (100 km) habe ich die durch Erdbeben ausgelösten konkurrierenden Prozesse von Abflachung von Topografie durch Erosion und den Aufbau von Topografie durch Hebung, modelliert. Auf einer mittleren Zeitskala (1-10 Jahre) und einer relativ kleinen Hangskala (0,1-1 km) habe ich geomorphologische und seismologische Daten erhoben, welche die anhaltenden Auswirkungen von Erdbeben auf Landschaftseigenschaften und deren Dynamic hervorheben. Zuerst habe ich eine Datenbank von Erdbeben erstellt, welche erhebliche Hangrutschungen ausgelöst hatten, einschliesslich einer Schätzung des gesamten Hangrutschungsvolumens und der Erdbebencharakteristiken wie z.B. seismischer Moment und Lage des Hypozentrums. Ich habe auch beurteilt, wie die Kartierung von Erdrutschen die Abschätzungen des Gesamtvolumens fehlerhaft beeinflussen können und präsentiere einen Algorithmus, um solche Fehler automatisch zu erkennen. Diese Datenbank wurde verwendet, um eine physisch-basierte Vorhersage der durch Erdbeben verursachten gesamten Hangrutschungsflächen und Volumen zu testen, welche auf seismologischen Skalierungsbeziehungen und auf einer statistischen Beschreibung der Landschaftseigenschaften basiert. Zweitens untersuchte ich den Einfluss von starken Erdbeben auf die Landschaftsdynamik durch das Vermessen der temporalen Entwicklung der Suszeptibilität von Hangrutschungen. Ich habe gezeigt, dass die stark erhöhte Hangrutschrate nach dem Erdbeben schrittweise nach einigen Jahren zurückging. Diesen Rückgang über die Zeit interpretiere ich als die Zerrüttung von oberflächennahem Gestein durch das Erdbeben und die Heilung der dadurch entstandenen Risse über der Zeit. Meine Daten deuten darauf hin, dass die Zerrüttungen und die anschliessende Heilung des Festgesteins in dem epizentralen Gebieten mit ambienten, seismischen Hintergrundrauschen überwacht werden kann. Möglicherweise wird die Heilung zusätzlich durch andauernde post-seismische Deformation angetrieben. Am Ende der Arbeit vergleiche ich meine entwickelten Modelle von erdbebenbedingten Hangrutschungen mit einer Standardformel für erdbebenverursachte Oberflächendeformierung. Mit diesem Vergleich zeige ich welche Parameter den Wettstreit zwischen der Hebung von Topografie und der gleichzeitigen Zerstörung von Topografie durch Erdbeben bestimmen. Ich zeige, dass nur mittlere - Mw ~ 7 - Erdbeben die Topografie reduzieren können im Gegensatz zu stärkeren - Mw > 8 - Beben die immer einen effektive Bildung von Topografie verursachen. Meine Ergebnisse zeigen die komplexen Zusammenhänge von Erdbeben in der Gebirgsbildung. KW - earthquake KW - landslide KW - erosion KW - Erdbeben KW - Erdrutsch KW - Erosion KW - topography KW - Topographie Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96808 ER - TY - THES A1 - Müller, Maximilian T1 - Organisationsmodelle für Beschaffung, Betrieb und Finanzierung von Lufttransportkapazitäten in der internationalen Katastrophenhilfe T1 - Organizational models for procurement, operations and funding of air transport capacities in humanitarian aid N2 - Die Dissertation befasst sich mit der Organisation von humanitären Lufttransporten bei internationalen Katastrophen. Diese Flüge finden immer dann statt, wenn die eigene Hilfeleistungsfähigkeit der von Katastrophen betroffenen Regionen überfordert ist und Hilfe aus dem Ausland angefordert wird. Bei jedem der darauffolgenden Hilfseinsätze stehen Hilfsorganisationen und weitere mit der Katastrophenhilfe beteiligte Akteure erneut vor der Herausforderung, in kürzester Zeit eine logistische Kette aufzubauen, damit die Güter zum richtigen Zeitpunkt in der richtigen Menge am richtigen Ort eintreffen. Humanitäre Lufttransporte werden in der Regel als Charterflüge organisiert und finden auf langen Strecken zu Zielen statt, die nicht selten abseits der hochfrequentierten Warenströme liegen. Am Markt ist das Angebot für derartige Transportdienstleistungen nicht gesichert verfügbar und unter Umständen müssen Hilfsorganisationen warten bis Kapazitäten mit geeigneten Flugzeugen zur Verfügung stehen. Auch qualitativ sind die Anforderungen von Hilfsorganisationen an die Hilfsgütertransporte höher als im regulären Linientransport. Im Rahmen der Dissertation wird ein alternatives Organisationsmodell für die Beschaffung und den Betrieb sowie die Finanzierung von humanitären Lufttransporten aufgebaut. Dabei wird die gesicherte Verfügbarkeit von besonders flexibel einsetzbaren Flugzeugen in Betracht gezogen, mit deren Hilfe die Qualität und insbesondere die Planbarkeit der Hilfeleistung verbessert werden könnte. Ein idealtypisches Modell wird hier durch die Kopplung der Kollektivgütertheorie, die der Finanzwissenschaft zuzuordnen ist, mit der Vertragstheorie als Bestandteil der Neuen Institutionenökonomik erarbeitet. Empirische Beiträge zur Vertragstheorie bemängeln, dass es bei der Beschaffung von transaktionsspezifischen Investitionsgütern, wie etwa Flugzeugen mit besonderen Eigenschaften, aufgrund von Risiken und Umweltunsicherheiten zu ineffizienten Lösungen zwischen Vertragspartnern kommt. Die vorliegende Dissertation zeigt eine Möglichkeit auf, wie durch Aufbau einer gemeinsamen Informationsbasis ex-ante, also vor Vertragsschluss, Risiken und Umweltunsicherheiten reduziert werden können. Dies geschieht durch eine temporale Erweiterung eines empirischen Modells zur Bestimmung der Organisationsform bei transaktionsspezifischen Investitionsgütern aus der Regulierungsökonomik. Die Arbeitet leistet darüber hinaus einen Beitrag zur Steigerung der Effizienz in der humanitären Logistik durch die fallspezifische Betrachtung von horizontalen Kooperationen und Professionalisierung der Hilfeleistung im Bereich der humanitären Luftfahrt. N2 - Once a disaster occurs and recovery capabilities of the affected regions are exceeded, relief organizations from abroad are faced with sudden demand for establishing a logistical chain in order to deliver relief goods and services at the right time at the right place. Usually, transport capacities for long haul humanitarian transports are ordered as charter flights on the spot market. Market capacities are limited which can lead to delays and surcharges for positioning, though. Based upon theory of finance and institutional economics this thesis shows an organizational model for procurement, operations and funding where secured availability of resources is anticipated. This theoretical approach is then confronted with recent development in civil protection and defense aviation, such as approaches to cooperation through pooling and sharing of capacities and public private partnership, in order to give an economic policy advice. KW - humanitäre Logistik KW - Luftfahrt KW - Katastrophenhilfe KW - Organisationsmodell KW - Finanzierung KW - Hilfsorganisationen KW - Sicherheit KW - Pooling KW - öffentlich private Partnerschaften KW - Organisationsprozesse KW - humanitarian logistics KW - aviation KW - humanitarian aid KW - organization model KW - funding KW - relief organization KW - security KW - pooling KW - public private partnership KW - business processes Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-101021 ER - TY - THES A1 - Harding, Eleanor Elizabeth T1 - Neurocognitive entrainment to meter influences syntactic comprehension in music and language T1 - Neurokognitives Entrainment durch Metrum beeinflusst Syntaxverständnis in Musik und Sprache BT - an individual-differences approach BT - ein Zugang über individuelle Unterschiede N2 - Meter and syntax have overlapping elements in music and speech domains, and individual differences have been documented in both meter perception and syntactic comprehension paradigms. Previous evidence insinuated but never fully explored the relationship that metrical structure has to syntactic comprehension, the comparability of these processes across music and language domains, and the respective role of individual differences. This dissertation aimed to investigate neurocognitive entrainment to meter in music and language, the impact that neurocognitive entrainment had on syntactic comprehension, and whether individual differences in musical expertise, temporal perception and working memory played a role during these processes. A theoretical framework was developed, which linked neural entrainment, cognitive entrainment, and syntactic comprehension while detailing previously documented effects of individual differences on meter perception and syntactic comprehension. The framework was developed in both music and language domains and was tested using behavioral and EEG methods across three studies (seven experiments). In order to satisfy empirical evaluation of neurocognitive entrainment and syntactic aspects of the framework, original melodies and sentences were composed. Each item had four permutations: regular and irregular metricality, based on the hierarchical organization of strong and weak notes and syllables, and preferred and non-preferred syntax, based on structurally alternate endings. The framework predicted — for both music and language domains — greater neurocognitive entrainment in regular compared to irregular metricality conditions, and accordingly, better syntactic integration in regular compared to irregular metricality conditions. Individual differences among participants were expected for both entrainment and syntactic processes. Altogether, the dissertation was able to support a holistic account of neurocognitive entrainment to musical meter and its subsequent influence on syntactic integration of melodies, with musician participants. The theoretical predictions were not upheld in the language domain with musician participants, but initial behavioral evidence in combination with previous EEG evidence suggest that perhaps non-musician language EEG data would support the framework’s predictions. Musicians’ deviation from hypothesized results in the language domain were suspected to reflect heightened perception of acoustic features stemming from musical training, which caused current ‘overly’ regular stimuli to distract the cognitive system. The individual-differences approach was vindicated by the surfacing of two factors scores, Verbal Working Memory and Time and Pitch Discrimination, which in turn correlated with multiple experimental data across the three studies. N2 - Metrum und Syntax weisen sowohl in Musik als auch Sprache ähnliche Strukturelemente auf und in beiden Domänen sind interindividuelle Unterschiede in der Wahrnehmung von Metrum und Syntax berichtet worden. Bisherige Befunde deuten eine Wechselwirkung von metrischer Struktur auf syntaktische Verarbeitung an. Bislang gibt es jedoch keine konkreten Untersuchungen, die diese Beziehung systematisch beleuchtet haben, die Vergleichbarkeit dieser Prozesse in Musik und Sprache eruiert oder den Einfluss interindividueller Unterschiede erforscht haben. Die vorliegende Dissertation zielte daher darauf ab, ein neurokognitives Phänomen — Entrainment — in Musik und Sprache zu untersuchen, dessen Einfluss auf syntaktisches Verstehen zu definieren und herauszufinden, ob individuelle Unterschiede in musikalischer Vorerfahrung, Zeitwahrnehmung oder Arbeitsgedächtnis eine entscheidende Rolle bei diesen Prozessen spielt. Es wurde ein theoretischer Rahmen entwickelt, der neuronales Entrainment, kognitives Entrainment und syntaktisches Verstehen verknüpft und bereits dokumentierte individuelle Unterschiede in der Wahrnehmung vom Metrum und in syntaktischem Verstehen berücksichtigt. Dieser Rahmen wurde sowohl für Musik als auch Sprache formuliert und mit Hilfe von Verhaltens- und EEG-Untersuchungen in drei Studien (zusammengesetzt aus sieben Experimenten) getestet. Um eine empirische Untersuchung von neurokognitivem Entrainment und syntaktischem Verstehen zu ermöglichen, wurde geeignetes Melodie- und Satzmaterial entwickelt. Jede Melodie und jeder Satz wurde in vier Variationen dargeboten: regelmäßiges/unregelmäßiges Metrum, basierend auf der hierarchischen Organisation von betonten/unbetonten Noten und Silben, und bevorzugte/nicht bevorzugte Syntax, basierend auf strukturell verschiedenen Satzenden. Es wurde erwartet, dass in beiden Domänen regelmäßiges Metrum zu größerem neurokognitiven Entrainment führt als unregelmäßiges Metrum. Individuelle Unterschiede zwischen den Teilnehmern wurden sowohl für Entrainment als auch für die syntaktische Verarbeitung erwartet. Insgesamt kann die Dissertation den Einfluss von musikalischem Metrum auf neurokognitives Entrainment sowie dessen Einfluss wiederum auf die syntaktische Integration von Melodien bestätigen. Für die Sprachverarbeitung konnten diese Zusammenhänge in der hier getesteten Stichprobe von Musikern nicht nachgewiesen werden. Frühere Befunde aus Verhaltens- und EEG-Studien legen jedoch nahe, dass Untersuchungen mit Nichtmusikern ein solches Ergebnis erbringen könnten. Dass Musiker von unseren Hypothesen abweichende Ergebnisse in der Sprachverarbeitung zeigen, kann damit zu tun haben, dass sie durch ihr musikalisches Training akustische Merkmale besser wahrnehmen, wodurch "übermäßig" reguläre Stimuli kognitive Interferenzeffekte induzieren können. Des Weiteren konnte in allen drei Studien gezeigt werden, dass individuelle Wahrnehmungsunterschiede durch zwei Faktoren definiert werden: verbales Arbeitsgedächtnis sowie Zeit- und Tonhöhenunterscheidung. KW - entrainment KW - Entrainment KW - syntax KW - Syntax KW - meter KW - Metrum KW - language KW - Sprache KW - music KW - Musik Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-102258 ER - TY - GEN A1 - Emberson, Robert A1 - Hovius, Niels A1 - Galy, Albert A1 - Marc, Odin T1 - Oxidation of sulfides and rapid weathering in recent landslides T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Linking together the processes of rapid physical erosion and the resultant chemical dissolution of rock is a crucial step in building an overall deterministic understanding of weathering in mountain belts. Landslides, which are the most volumetrically important geomorphic process at these high rates of erosion, can generate extremely high rates of very localised weathering. To elucidate how this process works we have taken advantage of uniquely intense landsliding, resulting from Typhoon Morakot, in the T'aimali River and surrounds in southern Taiwan. Combining detailed analysis of landslide seepage chemistry with estimates of catchment-by-catchment landslide volumes, we demonstrate that in this setting the primary role of landslides is to introduce fresh, highly labile mineral phases into the surface weathering environment. There, rapid weathering is driven by the oxidation of pyrite and the resultant sulfuric-acid-driven dissolution of primarily carbonate rock. The total dissolved load correlates well with dissolved sulfate - the chief product of this style of weathering - in both landslides and streams draining the area (R-2 = 0.841 and 0.929 respectively; p < 0.001 in both cases), with solute chemistry in seepage from landslides and catchments affected by significant landsliding governed by the same weathering reactions. The predominance of coupled carbonate-sulfuric-acid-driven weathering is the key difference between these sites and previously studied landslides in New Zealand (Emberson et al., 2016), but in both settings increasing volumes of landslides drive greater overall solute concentrations in streams. Bedrock landslides, by excavating deep below saprolite-rock interfaces, create conditions for weathering in which all mineral phases in a lithology are initially unweathered within landslide deposits. As a result, the most labile phases dominate the weathering immediately after mobilisation and during a transient period of depletion. This mode of dissolution can strongly alter the overall output of solutes from catchments and their contribution to global chemical cycles if landslide-derived material is retained in catchments for extended periods after mass wasting. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 553 KW - physical erosion KW - Mountain Belt KW - Southwestern Taiwan KW - athmospheric CO2 KW - New-Zealand KW - climatic controls KW - Himalayan Rivers KW - Southern Alps KW - carbon-cycle KW - model Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-412326 SN - 1866-8372 IS - 553 ER - TY - THES A1 - Schrön, Martin T1 - Cosmic-ray neutron sensing and its applications to soil and land surface hydrology T1 - Neutronen aus kosmischer Strahlung und deren Anwendung für Boden- und Landoberflächen-Hydrologie BT - on neutron physics, method development, and soil moisture estimation across scales N2 - Water scarcity, adaption on climate change, and risk assessment of droughts and floods are critical topics for science and society these days. Monitoring and modeling of the hydrological cycle are a prerequisite to understand and predict the consequences for weather and agriculture. As soil water storage plays a key role for partitioning of water fluxes between the atmosphere, biosphere, and lithosphere, measurement techniques are required to estimate soil moisture states from small to large scales. The method of cosmic-ray neutron sensing (CRNS) promises to close the gap between point-scale and remote-sensing observations, as its footprint was reported to be 30 ha. However, the methodology is rather young and requires highly interdisciplinary research to understand and interpret the response of neutrons to soil moisture. In this work, the signal of nine detectors has been systematically compared, and correction approaches have been revised to account for meteorological and geomagnetic variations. Neutron transport simulations have been consulted to precisely characterize the sensitive footprint area, which turned out to be 6--18 ha, highly local, and temporally dynamic. These results have been experimentally confirmed by the significant influence of water bodies and dry roads. Furthermore, mobile measurements on agricultural fields and across different land use types were able to accurately capture the various soil moisture states. It has been further demonstrated that the corresponding spatial and temporal neutron data can be beneficial for mesoscale hydrological modeling. Finally, first tests with a gyrocopter have proven the concept of airborne neutron sensing, where increased footprints are able to overcome local effects. This dissertation not only bridges the gap between scales of soil moisture measurements. It also establishes a close connection between the two worlds of observers and modelers, and further aims to combine the disciplines of particle physics, geophysics, and soil hydrology to thoroughly explore the potential and limits of the CRNS method. N2 - Wasserknappheit, Anpassung an Klimaveränderungen, und Gefahrenabschätzungen von Dürren und Fluten sind heutzutage dringende Themen für Forschung und Gesellschaft. Vorallem um die Auswirkungen auf Wetter und Landwirtschaft zu verstehen und vorherzusagen, ist es wichtig, den Wasserkreislauf der Erde zu beobachten und zu simulieren. In diesem System spielt Bodenfeuchte eine Schlüsselrolle, welche den Wasseraustausch zwischen Boden, Luft, und Pflanzen bestimmt. Daher sind ausgeklügelte Messtechnologien erforderlich, welche Bodenfeuchte von kleinen Ackerschlägen bis hin zu großen Gebieten erfassen können. Die neuartige Methode, Neutronen aus kosmischer Strahlung zu messen (CRNS), ist eine vielversprechende Technologie um die Lücke zwischen Punktmessungen und Fernerkundungen zu schließen, da der Einflussbereich des Sensors bei ca. 30 ha liegen soll. Allerdings ist intensive interdisziplinäre Forschung nötig, um die Beziehung zwischen Neutronen und Bodefeuchte zu verstehen. In dieser Arbeit wurden erstmals verschiedene Sensoren systematisch miteinander verglichen, und die bisherigen Korrekturen für meteorologische und geomagnetische Einflüsse näher untersucht. Darüber hinaus wurden Simulationen der Neutronenphysik herangezogen, um den Einflussbereich des Sensors genauestens zu charakterisieren. Demnach ist der Sensor je nach Umgebungsfeuchte hauptsächlich in der Fläche von ca. 6--18 ha, sowie besonders im Nahbereich, sensitiv. Diese Resultate konnten durch Experimente nahe Gewässern und Straßen bestätigt werden. Dennoch ist die Methode nachwievor sehr gut in der Lage, die Bodenfeuchte in Ackerflächen, Grasland und auch Wäldern zu erfassen. Zudem wurde gezeigt, dass sich die räumlichen und zeitlichen Neutronen-Daten gut für die hydrologische Modellierung eignen. Abschließend wurde eine neue Möglichkeit untersucht, um Neutronen aus der Luft mit einem Traghubschrauber in noch größeren Gebieten zu messen. Diese Dissertation untersucht die CRNS-Methode auf verschiedenen Skalen, und verknüpft dabei Beobachtung mit Modellierung. Außerdem verbindet diese Arbeit die verschiedenen Disziplinen der Teilchenphysik, Geophysik, und Bodenhydrologie, um das Potential und die Grenzen der Methode ganzheitlich zu beurteilen. KW - soil moisture KW - hydrology KW - cosmic rays KW - neutrons KW - water monitoring KW - Bodenfeuchte KW - Hydrologie KW - kosmische Strahlung KW - Neutronen KW - Wasser-Monitoring Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-395433 SN - 978-3-8439-3139-7 PB - Verlag Dr. Hut GmbH CY - München ER - TY - GEN A1 - Kurpiers, Jona A1 - Neher, Dieter T1 - Dispersive Non-Geminate Recombination in an Amorphous Polymer:Fullerene Blend N2 - Recombination of free charge is a key process limiting the performance of solar cells. For low mobility materials, such as organic semiconductors, the kinetics of non-geminate recombination (NGR) is strongly linked to the motion of charges. As these materials possess significant disorder, thermalization of photogenerated carriers in the inhomogeneously broadened density of state distribution is an unavoidable process. Despite its general importance, knowledge about the kinetics of NGR in complete organic solar cells is rather limited. We employ time delayed collection field (TDCF) experiments to study the recombination of photogenerated charge in the high-performance polymer:fullerene blend PCDTBT:PCBM. NGR in the bulk of this amorphous blend is shown to be highly dispersive, with a continuous reduction of the recombination coefficient throughout the entire time scale, until all charge carriers have either been extracted or recombined. Rapid, contact-mediated recombination is identified as an additional loss channel, which, if not properly taken into account, would erroneously suggest a pronounced field dependence of charge generation. These findings are in stark contrast to the results of TDCF experiments on photovoltaic devices made from ordered blends, such as P3HT:PCBM, where non-dispersive recombination was proven to dominate the charge carrier dynamics under application relevant conditions. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 228 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-91541 ER - TY - GEN A1 - Neher, Dieter A1 - Kniepert, Juliane A1 - Elimelech, Arik A1 - Koster, L. Jan Anton T1 - A New Figure of Merit for Organic Solar Cells with Transport-limited Photocurrents N2 - Compared to their inorganic counterparts, organic semiconductors suffer from relatively low charge carrier mobilities. Therefore, expressions derived for inorganic solar cells to correlate characteristic performance parameters to material properties are prone to fail when applied to organic devices. This is especially true for the classical Shockley-equation commonly used to describe current-voltage (JV)-curves, as it assumes a high electrical conductivity of the charge transporting material. Here, an analytical expression for the JV-curves of organic solar cells is derived based on a previously published analytical model. This expression, bearing a similar functional dependence as the Shockley-equation, delivers a new figure of merit α to express the balance between free charge recombination and extraction in low mobility photoactive materials. This figure of merit is shown to determine critical device parameters such as the apparent series resistance and the fill factor. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 225 KW - Electronic and spintronic devices KW - Semiconductors Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-91414 ER - TY - GEN A1 - Granacher, Urs A1 - Schellbach, Jörg A1 - Klein, Katja A1 - Prieske, Olaf A1 - Baeyens, Jean-Pierre A1 - Mühlbauer, Thomas T1 - Effects of core strength training using stable versus unstable surfaces on physical fitness in adolescents BT - a randomized controlled trial N2 - Background It has been demonstrated that core strength training is an effective means to enhance trunk muscle strength (TMS) and proxies of physical fitness in youth. Of note, cross-sectional studies revealed that the inclusion of unstable elements in core strengthening exercises produced increases in trunk muscle activity and thus provide potential extra training stimuli for performance enhancement. Thus, utilizing unstable surfaces during core strength training may even produce larger performance gains. However, the effects of core strength training using unstable surfaces are unresolved in youth. This randomized controlled study specifically investigated the effects of core strength training performed on stable surfaces (CSTS) compared to unstable surfaces (CSTU) on physical fitness in school-aged children. Methods Twenty-seven (14 girls, 13 boys) healthy subjects (mean age: 14 ± 1 years, age range: 13–15 years) were randomly assigned to a CSTS (n = 13) or a CSTU (n = 14) group. Both training programs lasted 6 weeks (2 sessions/week) and included frontal, dorsal, and lateral core exercises. During CSTU, these exercises were conducted on unstable surfaces (e.g., TOGU© DYNAIR CUSSIONS, THERA-BAND© STABILITY TRAINER). Results Significant main effects of Time (pre vs. post) were observed for the TMS tests (8-22%, f = 0.47-0.76), the jumping sideways test (4-5%, f = 1.07), and the Y balance test (2-3%, f = 0.46-0.49). Trends towards significance were found for the standing long jump test (1-3%, f = 0.39) and the stand-and-reach test (0-2%, f = 0.39). We could not detect any significant main effects of Group. Significant Time x Group interactions were detected for the stand-and-reach test in favour of the CSTU group (2%, f = 0.54). Conclusions Core strength training resulted in significant increases in proxies of physical fitness in adolescents. However, CSTU as compared to CSTS had only limited additional effects (i.e., stand-and-reach test). Consequently, if the goal of training is to enhance physical fitness, then CSTU has limited advantages over CSTS. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 297 KW - Resistance training KW - Trunk muscle strength KW - Physical fitness Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-93490 ER - TY - GEN A1 - Beurskens, Rainer A1 - Haeger, Matthias A1 - Kliegl, Reinhold A1 - Roecker, Kai A1 - Granacher, Urs T1 - Postural Control in Dual-Task Situations BT - Does Whole-Body Fatigue Matter? N2 - Postural control is important to cope with demands of everyday life. It has been shown that both attentional demand (i.e., cognitive processing) and fatigue affect postural control in young adults. However, their combined effect is still unresolved. Therefore, we investigated the effects of fatigue on single- (ST) and dual-task (DT) postural control. Twenty young subjects (age: 23.7 ± 2.7) performed an all-out incremental treadmill protocol. After each completed stage, one-legged-stance performance on a force platform under ST (i.e., one-legged-stance only) and DT conditions (i.e., one-legged-stance while subtracting serial 3s) was registered. On a second test day, subjects conducted the same balance tasks for the control condition (i.e., non-fatigued). Results showed that heart rate, lactate, and ventilation increased following fatigue (all p < 0.001; d = 4.2–21). Postural sway and sway velocity increased during DT compared to ST (all p < 0.001; d = 1.9–2.0) and fatigued compared to non-fatigued condition (all p < 0.001; d = 3.3–4.2). In addition, postural control deteriorated with each completed stage during the treadmill protocol (all p < 0.01; d = 1.9–3.3). The addition of an attention-demanding interference task did not further impede one-legged-stance performance. Although both additional attentional demand and physical fatigue affected postural control in healthy young adults, there was no evidence for an overadditive effect (i.e., fatigue-related performance decrements in postural control were similar under ST and DT conditions). Thus, attentional resources were sufficient to cope with the DT situations in the fatigue condition of this experiment. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 303 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96638 SP - 1 EP - 15 ER - TY - GEN A1 - Granacher, Urs A1 - Lesinski, Melanie A1 - Büsch, Dirk A1 - Mühlbauer, Thomas A1 - Prieske, Olaf A1 - Puta, Christian A1 - Gollhofer, Albert A1 - Behm, David George T1 - Effects of resistance training in youth athletes on muscular fitness and athletic performance BT - a conceptual model for long-term athlete development T2 - Postprints der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe N2 - During the stages of long-term athlete development (LTAD), resistance training (RT) is an important means for (i) stimulating athletic development, (ii) tolerating the demands of long-term training and competition, and (iii) inducing long-term health promoting effects that are robust over time and track into adulthood. However, there is a gap in the literature with regards to optimal RT methods during LTAD and how RT is linked to biological age. Thus, the aims of this scoping review were (i) to describe and discuss the effects of RT on muscular fitness and athletic performance in youth athletes, (ii) to introduce a conceptual model on how to appropriately implement different types of RT within LTAD stages, and (iii) to identify research gaps from the existing literature by deducing implications for future research. In general, RT produced small -to -moderate effects on muscular fitness and athletic performance in youth athletes with muscular strength showing the largest improvement. Free weight, complex, and plyometric training appear to be well -suited to improve muscular fitness and athletic performance. In addition, balance training appears to be an important preparatory (facilitating) training program during all stages of LTAD but particularly during the early stages. As youth athletes become more mature, specificity, and intensity of RT methods increase. This scoping review identified research gaps that are summarized in the following and that should be addressed in future studies: (i) to elucidate the influence of gender and biological age on the adaptive potential following RT in youth athletes (especially in females), (ii) to describe RT protocols in more detail (i.e., always report stress and strain based parameters), and (iii) to examine neuromuscular and tendomuscular adaptations following RT in youth athletes. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 429 KW - weight lifting KW - children KW - adolescents KW - physical fitness KW - muscle strength KW - muscle power KW - muscular endurance Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406574 IS - 429 ER - TY - GEN A1 - Beurskens, Rainer A1 - Steinberg, Fabian A1 - Antoniewicz, Franziska A1 - Wolff, Wanja A1 - Granacher, Urs T1 - Neural Correlates of Dual-Task Walking BT - Effects of Cognitive versus Motor Interference in Young Adults N2 - Walking while concurrently performing cognitive and/or motor interference tasks is the norm rather than the exception during everyday life and there is evidence from behavioral studies that it negatively affects human locomotion. However, there is hardly any information available regarding the underlying neural correlates of single- and dual-task walking. We had 12 young adults (23.8 ± 2.8 years) walk while concurrently performing a cognitive interference (CI) or a motor interference (MI) task. Simultaneously, neural activation in frontal, central, and parietal brain areas was registered using a mobile EEG system. Results showed that the MI task but not the CI task affected walking performance in terms of significantly decreased gait velocity and stride length and significantly increased stride time and tempo-spatial variability. Average activity in alpha and beta frequencies was significantly modulated during both CI and MI walking conditions in frontal and central brain regions, indicating an increased cognitive load during dual-task walking. Our results suggest that impaired motor performance during dual-task walking is mirrored in neural activation patterns of the brain. This finding is in line with established cognitive theories arguing that dual-task situations overstrain cognitive capabilities resulting in motor performance decrements. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 291 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-90742 SP - 1 EP - 9 ER -