Global Circulation Models of climate predict not only a change of annual precipitation amounts but also a shift in the daily distribution. To improve the understanding of the importance of daily rain pattern for annual plant communities, which represent a large portion of semi-natural vegetation in the Middle East, I used a detailed, spatially explicit model. The model explicitly considers water storage in the soil and has been parameterized and validated with data collected in field experiments in Israel and data from the literature. I manipulated daily rainfall variability by increasing the mean daily rain intensity on rainy days (MDI, rain volume/day) and decreasing intervals between rainy days while keeping the mean annual amount constant. In factorial combination, I also increased mean annual precipitation (MAP). I considered five climatic regions characterized by 100, 300, 450, 600, and 800 mm MAP. Increasing MDI decreased establishment when MAP was >250 mm but increased establishment at more arid sites. The negative effect of increasing MDI was compensated by increasing mortality with increasing MDI in dry and typical Mediterranean regions (c. 360–720 mm MAP). These effects were strongly tied to water availability in upper and lower soil layers and modified by competition among seedlings and adults. Increasing MAP generally increased water availability, establishment, and density. The order of magnitudes of MDI and MAP effects overlapped partially so that their combined effect is important for projections of climate change effects on annual vegetation. The effect size of MAP and MDI followed a sigmoid curve along the MAP gradient indicating that the semi-arid region (≈300 mm MAP) is the most sensitive to precipitation change with regard to annual communitie

Klimawissenschaftler sind sich heute weitgehend einig, dass aktuell ein durch den Menschen verursachter Wandel des Klimas stattfindet, welcher große Auswirkungen auf die Menschheit im Allgemeinen hat, aber auch auf die Unternehmenspraxis. Anpassungsmaßnahmen an diese Auswirkungen stellen eine wichtige Möglichkeit dar, die wirtschaftlichen Schäden durch den Klimawandel zu begrenzen bzw. zu vermeiden. Im Rahmen des Projektes REGKLAM („Entwicklung und Erprobung eines integrierten Regionalen Klimaanpassungsprogramms für die Modellregion Dresden“) wird der Einfluss des Klimawandels auf Unternehmen der Region Dresden untersucht, um solche geeigneten Anpassungsmaßnahmen zu entwickeln. Die Methode der Szenarioanalyse wird dabei genutzt, um den Klimaeinfluss auf betriebswirtschaftliche Größen, vorrangig in der regionalen Tourismusbranche, zu analysieren. Dazu wird zunächst eine umfassende Literaturrecherche durchgeführt, deren Ergebnis den Rahmen für eine Szenarioanalyse für die Branche Tourismus der Region Dresden liefert. Im Ergebnis werden einige Anpassungsstrategien für diese Branche erarbeitet.

Vietnam is considered as one of the countries having rich resources from forest and sea, with a high average annual rainfall. However, in view of IWRA, water volume per capita annually in Vietnam is lower than the standard for nations having water resources at average level. Vietnam was recognized by the World Wildlife Fund (WWF) as having three out of more than 200 biological zones of the world. Flora and fauna in Vietnam are very rich and abundant, but due to indiscriminate exploitation, along with weak management, biodiversity levels are significantly reduced. This is also one of the causes of environmental pollution and degradation in Vietnam, besides the impacts from production activities, population migration from rural areas to urban areas, rapid urbanization, climate change and sea level rise, etc. / Tảo đóng vai trò quan trọng trong mạng lưới thức ăn và chu trình sinh địa hóa của thủy vực và chúng chịu sự chi phối của nhiều yếu tố môi trường như ánh sáng, pH, nhiệt độ và dinh dưỡng. Nghiên cứu này trình bày đa dạng thành phần loài và biến động sinh khối thực vật phù du tại hồchứa Hòa Bình từ tháng 3 đến tháng 12 năm 2011. Các mẫu thực vật nổi được thu thập hàng tháng tại 4 điểm. Kết quả đã xác định được 6 lớp tảo chính bao gồm: Vi khuẩn lam, tảo lục, tảo silic, tảo mắt, tảo giáp và tảo lông roi hai rãnh. Nhóm tảo silic và Vi khuẩn lam chiếm ưu thế với độ phong phú tương đối là 61% và 32% tương ứng trong quần xã thực vật nổi. Vi khuẩn lam dạng tập đoàn và dạng sợi (Microcystis aeruginosa, M. wesenberg, Oscillatoria sp. tương ứng) chiếm ưu thế trong quần xã thực vật nổi vào các thời điểm đầu hè và mùa thu (tháng 4 và tháng 9). Tổng mật độ tế bào thực vật nổi dao động từ 84210 đến 100 x106 cell/L. Mật độ thực vật nổi biển động theo mùa với sinh khối tê bào cao vào đầu hè và mùa đông (tháng 4 và tháng 12) và sinh khối tếbào thấp vào các mùa hè và thu (tháng 6 đến tháng 10).

Der Bericht enthält den aktuellen Wissensstand zu Dürreindizes für die Anwendung in Sachsen. Dafür werden mehr als 100 Indizes aus den Gebieten Meteorologie, Hydrologie und Landwirtschaft sowie kombinierte Indizes charakterisiert. Berechnungen ausgewählter meteorologischer Dürreindizes für fünf Klimamessstationen und Modellierungen der Bodenfeuchte werden verglichen. Danach sind z. B. niederschlagsbasierte Indizes für Sachsen deutlich aussagekräftiger als rein temperaturbasierte. Die Veröffentlichung richtet sich an regionale Akteure sowie Planungsbüros, Bildungseinrichtungen und Unternehmen.

Die Veröffentlichung dokumentiert die Ergebnisse eines Forschungsprojektes, in dem untersucht wurde, welchen Einfluss großräumige Strömungsmuster in der Atmosphäre (Großwetterlagen) auf das Auftreten von Wetterextremen in Sachsen hatten und zukünftig haben können. Dafür wurde ein Verfahren zur Klassifikation durch multiple Regression entwickelt und angewendet. Belastbare Zunahmen von Wetterextremen sind z. B. bei heißen und niederschlagsarmen warmen Tagen sowie etwas weniger sicher bei Schwüle und Starkwind im Winterhalbjahr zu erwarten. Die Veröffentlichung richtet sich an Klimaforscher, -modellentwickler und -modellanwender.

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Ce travail de thèse analyse la perception locale des changements de l’environnement, et plus précisément, celle du changement climatique. Les deux terrains étudiés sont l’île de Wallis (Wallis et Futuna) et l’atoll de Rangiroa (Polynésie Française), qui se distinguent par leur géomorphologie et leur organisation sociale, bien que faisant partie, toutes deux, de l’ensemble francophone du Pacifique sud et de la région culturelle polynésienne. Il s’agit de comprendre la vision de la population locale sur les changements en cours et à venir. Le travail réalisé s’appuie sur l’analyse de quatre indicateurs, réalisée sur la base des méthodes de l’anthropologie. L’indicateur « espace » informe sur la perception de l’espace, l’habitat, le foncier et la migration. Celui consacré aux « ressources » révèle des dynamiques importantes dans le contexte des prélèvements de sable, de l’érosion du littoral et de la construction des murs de protection. L’indicateur « catastrophes », qui traite des cyclones et des tsunamis, aide à cerner la perception des dangers potentiels liés aux risques naturels. Le dernier indicateur, « faits sociaux », décrit la conception du « changement climatique » et de son discours scientifique, le rôle des médias et des politiques, les observations réalisées et leur interprétation locale, qui est fortement liée à des diverses représentations du sujet. Enfin, des scénarios d’avenir dans le contexte de la montée des eaux sont évoqués.Les analyses présentées sont nées d’un questionnement posé par les spécialistes du génie civil côtier soucieux, d’une part, d’avoir une meilleure connaissance de la perception de l’espace littoral par les populations locales, et d’autre part, d’obtenir les clefs de compréhension utiles à l’acceptation de leurs actions. Dans un contexte océanien où la gestion intégrée de l’espace littoral est complexe et différente de celle du monde occidental, les finalités sous tendues par l’analyse anthropologique étaient la prévention contre les dysfonctionnements actuellement observés et la préservation améliorée d’un espace vital pour les populations insulaires. / The focus of this thesis is environmental change or, more precisely, climate change. The two study areas are Wallis Island (Wallis and Futuna) and the Rangiroa Atoll (French Polynesia). They have a different geomorphology and social organisationeven though both of them are part of the francophone islands in the Pacific and the cultural region of Polynesia.The study aims to gain an understanding of the local view of current change and future changes expected by scientists. This work is based on four indicators and was developed with the methods of anthropology. The indicator ‘space’ reveals a great deal about the real perception of space on these islands, about residence, land tenure and migration. The indicator ‘resources’ was used to analyse the dynamics of beach sand mining, beach erosion and the construction of protective sea walls. The indicator ‘disasters’ covers cyclones and tsunamis and the perception of potential dangers linked to natural hazards. The last indicator, ‘social conditions’, describes the local understanding of climate change and its scientific discourse, the role of media and politics. The thesis also analyses the locals’ observations of the environment and theirinterpretation, which is strongly linked to the different representations of the subject. It ends with a description of scenarios of a future sea level rise. Work on the thesis started from issues raised by specialists of coastal development planning. They needed a deeper understanding of the local population’s perception of the coastal area and they were looking for indications of what would make the locals accept the proposals of the planners. In the context of Oceania, the integratedmanagement of the coast is complex and very different from the Western world. The aim of this anthropological analysis was to improve communication between the affected parties and to avoid further destruction of this sensitive environment which is crucial to the islands’ populations. / Diese Dissertation analysiert die Wahrnehmung von lokalem Wandel, und im Speziellen des Klimawandels. Die beiden untersuchten Felder sind die Insel Wallis (Wallis und Futuna) und das Atoll Rangiroa (Französisch Polynesien). Dieseunterscheiden sich hinsichtlich ihrer Geomorphologie und ihrer Sozialorganisation, jedoch sind sie beide Teil der französischen Überseegebiete im Südpazifik und der Kulturregion Polynesien.Ziel dieser Arbeit ist es, die Sichtweise der lokalen Bevölkerung betreffend aktueller und zukünftiger Veränderungen zu verstehen. Die Analyse, basierend auf den Methoden der Anthropologie, definiert vier Indikatoren: Der Indikator „Raum“ steht für die örtliche Raumwahrnehmung, den Residenzmodus, Landverwaltung und Migration.Der Indikator „Ressourcen“ identifiziert wichtige Dynamiken im Zusammenhang mit dem Sandabbau an den Küsten, der Stranderosion und der Errichtung von Ufermauern. Der Indikator „Katastrophen“ behandelt Zyklone und Tsunamis, welche Hinweise geben können auf die lokale Wahrnehmung von potentiellen Gefahren auf Grund von Naturkatastrophen. Der letzte Indikator, „soziale Gegebenheiten“, beschreibt die lokale Auffassung des Konzepts „Klimawandel“ und dessen wissenschaftlichen Diskurs, die Rolle der Medien und der Politik, sowie lokale Umweltbeobachtungen und derenInterpretation. Außerdem werden Zukunftsszenarien im Zusammenhang mit einem ansteigenden Meeresspiegel gezeichnet.Am Beginn dieser Arbeit standen Fragestellungen von Spezialisten der Küstenraumplanung, die einerseits ein besseres Verständnis der lokalen Konzeptionen des Küstenraumes wünschten, und andererseits Mittel und Wege suchten, um die lokale Akzeptanz ihrer Ideen und Aktionen betreffend der Raumplanung zu erhöhen. Im Kontext Ozeaniens ist die Verwaltung des Küstenraumes sehr komplex und unterschiedlich verglichen mit westlichen Verwaltungskonzepten. Das Ziel dieser Analysen war also eine verbesserte Kommunikation aller Beteiligten, um weitere Zerstörungen dieses Lebensraumes, welcher lebenswichtig für die betroffenen Bevölkerungen ist, zu verhindern.

This study addresses the regulation of large river phytoplankton by climate-related drivers with the help of three different approaches, i.e. analyses of long-term data and spatial dynamics (longitudinal samplings) as well as mathematical modeling. The central hypothesis is that discharge has a dominant role among climate-related variables which strongly alters phytoplankton biomass development. A multi-factorial statistical analysis on the basis of long-term data (1990 – 2009; 1994 – 2009) from two measuring stations of the rivers Rhine and Elbe revealed that discharge conditions and light availability were the main driving forces regulating phytoplankton spring bloom dynamics. For the Rhine, a trend towards an earlier occurrence of the spring bloom event and a decrease in seasonal mean phytoplankton biomass could be detected, whereas for the Elbe no shift in the timing of the spring bloom and a tendency towards increasing seasonal mean phytoplankton biomass was found. Longitudinal sampling campaigns served to analyze the spatial plankton development on a short-term scale. River-internal growth and loss processes, as well as import mediated by tributaries were examined. Four longitudinal profiles were realized at different seasons in recent years (2009 – 2011) and it was revealed that tributaries mainly had a diluting impact on plankton densities in the Elbe and provided an additional import of phyto- and zooplankton densities in the Rhine. In the present study, high bivalve abundances were detected in the Rhine, probably leading to river-internal losses of phytoplankton which could compensate phytoplankton production resulting in low phytoplankton concentrations. In the Elbe, low abundances of bivalves and a low benthic grazing pressure prevailed. On the other hand, an unusually low discharge event in spring 2011 in the Rhine demonstrated that loss processes can at times be superimposed by strong phytoplankton production leading to extremely high phytoplankton biomasses and chlorophyll a values. Hence, despite the observed long-term trend of decreasing chlorophyll values in the last two decades, extreme environmental conditions can provoke regime shifts with exceptional phytoplankton mass developments. To assess the potential impacts of future climate change on water quality, the water quality simulation model QSim was used to establish a model for the free-flowing part of the Rhine. The modeling approach was implemented by changing the hydrological and climatologic input data according to different climate projections for the near (2021 – 2050) and the far future (2071 – 2100). The model results indicated a weak response of phytoplankton biomass in the Rhine towards altered climatic conditions, including discharge reductions and water temperature increases. The study suggests that changes in discharge rather than water temperature mediate climate change effects on large river phytoplankton. However, the effects are river specific as a consequence of system specific differences in main control mechanisms (e.g. ‘bottom-up’ versus ‘top-down’). / Anhand von drei verschiedenen Ansätzen analysiert die vorliegende Arbeit die Regulierung von Phytoplankton in großen Flüssen durch klimabedingte Faktoren: Auswertung von Langzeitdaten, räumliche Dynamik (fließzeitkonforme, longitudinale Beprobungen) und mathematische Modellierung. Die zentrale Hypothese ist, dass Abfluss eine dominante Rolle unter den klimabedingten Faktoren spielt und die Phytoplanktonbiomasse stark beeinflusst. Eine multifaktorielle statistische Analyse basierend auf Langzeitdaten (1990 – 2009; 1994 –2009) von zwei Stationen der Flüsse Rhein und Elbe zeigten, dass hauptsächlich Abflussbedingungen und Lichtverfügbarkeit die Antriebskräfte bei der Regulierung der Phytoplanktonfrühjahrsblüte darstellten. Während sich am Rhein ein Trend hin zu einem früheren Auftreten der Frühjahrsblüte und einer Abnahme der mittleren Phytoplankton-biomasse während der Vegetationsperiode zeigte, konnte für die Elbe keine zeitliche Verschiebung der Frühjahrsblüte festgestellt werden und mittlere Phytoplanktonbiomassen zeigten hier eine steigende Tendenz. Longitudinale Fließzeitbeprobungen dienten zur Analyse der kurzfristigen räumlichen Entwicklung des Planktons. Interne Produktions- und Verlustprozesse, sowie der Eintrag durch Zuflüsse wurden untersucht. Vier longitudinale Profile wurden zu unterschiedlichen Jahreszeiten der letzten Jahre (2009 – 2011) realisiert und es wurde gezeigt, dass die Nebenflüsse der Elbe vorwiegend einen Verdünnungseffekt auf die Planktondichten des Hauptstromes hatten, während sie für den Rhein einen wichtigen zusätzlichen Eintrag von Phyto- und Zooplankton darstellten. In der vorliegenden Arbeit wurden hohe Muscheldichten im Rhein gefunden, die möglicherweise zu hohen internen Planktonverlusten durch Fraß beigetragen haben, und somit zu niedrigen Phytoplankton-konzentrationen geführt haben könnten. In der Elbe waren die Muscheldichten dagegen gering und somit war auch der benthische Fraßdruck niedriger. Auf der anderen Seite zeigte ein ungewöhnlich niedriges Abflussereignis im Frühjahr 2011 am Rhein, dass diese Verlustprozesse zeitweise von starker Phytoplanktonproduktion überlagert werden können und dadurch extrem hohe Phytoplanktonbiomassen und Chlorophyllwerte entstehen können. Demzufolge können trotz der Beobachtung eines langfristigen abnehmenden Trends in den Chlorophyllgehalten während der letzen zwei Jahrzehnte extreme Umweltbedingungen einen Regime-shift mit außergewöhnlichen Massenentwicklungen des Phytoplanktons hervorrufen. Um den möglichen Einfluss des zukünftigen Klimawandels auf die Gewässergüte abzuschätzen, wurde mithilfe des Gewässergütesimulationsmodells QSim ein Modell für den frei fließenden Abschnitt des Rheins erstellt. Für den Modellierungsansatz wurden die hydrologischen und klimatologischen Eingangsdaten entsprechend der verschiedenen Klimaprojektionen für die nahe (2021 – 2050) und ferne Zukunft (2071 – 2100) verändert. Die Modellergebnisse zeigten, dass sich Änderungen in den klimatischen Bedingungen, einschließlich Abflussreduktion und Wassertemperaturanstieg, nur geringfügig auf die Phytoplankton¬biomasse des Rheins auswirkten. Die vorliegende Arbeit deutet darauf hin, dass Klimawandeleffekte eher durch Änderungen der Abflussverhältnisse auf das Phytoplankton in großen Flüssen wirken als durch Änderungen der Wassertemperatur. Der Effekt ist jedoch flusssystemspezifisch, da die Auswirkungen von systemspezifischen Unterschieden in den Hauptkontrollmechanismen gesteuert werden (z.B. ‚Bottom-up’ versus ‚Top-down’).

Ethiopia is one of the most vulnerable countries to climate change. This is because its important economic sector, agriculture, is virtually rain-fed. The role of the sector in the current economic structure and the potency of the anticipated biophysical impacts of climate change necessitates proactive adaptation in agriculture. This, however, breeds questions of adaptation costs and adaptation finance. This study attempts to derive plausible range of planned adaptation costs in agriculture along with their economy-wide and regional effects in Ethiopia. It also assess the economy-wide and regional effects of the likely options available to a government of a least-developed country to finance adaptation in agriculture. The results show that planned public adaptation in agriculture puts pressure on government surplus, impedes on manufacturing and private services, and GDP of urbanized regions. As such, it may strain the current macroeconomic endeavors of the country which puts government driven structural transformation and reducing fiscal deficit relative to GDP at the center. Government of Ethiopia may reconcile this by laying out incentives to urban agriculture and private investment in agriculture. Besides, foreign support in the form of biotechnology transfer and debt-relief may help to control the side effects of grants on foreign exchange market and trade balance.

Quantifying the economic effects of climate change is a crucial step for planning adaptation in developing countries. This study assesses the economy-wide and regional effects of climate change induced productivity and labor supply shocks in agriculture in Ethiopia. The study shows, in worst case scenario, the effects on national GDP may add up to -8% with uneven regional effects ranging from -10% in agrarian regions (e.g. Amhara) to +2.5% in urbanized regions (e.g. Addis Ababa). Cost-free exogenous structural change scenarios in labor markets and transaction costs may offset about 20-30% of the ripple effects of climate change. Therefore, the ongoing structural transformation in the country may underpin the resilience of the economy to climate change. Nevertheless, given the role of agriculture in the current economic structure of the country and the potency of biophysical impacts of climate change, adaptation in the sector is indispensable. Otherwise, climate change may hamper economic progress of the country, and make rural livelihood unpredictable.