Der Golf von Mexiko umfasst etwa 13,5 % der US-amerikanischen Küstengebiete. Die angrenzenden Bundesstaaten Texas, Louisiana, Mississippi, Alabama und Florida sind stark von den marinen Ressourcen und Dienstleistungen abhängig. Allerdings wird die Wasserqualität im nördlichen Golf durch menschliche Eingriffe erheblich beeinträchtigt. Sandstrände machen lediglich 20 % der weltweiten Küsten aus. Über 70 % waren davon in den letzten Jahrzehnten von Erosion betroffen. Sedimente werden durch verschiedene Prozesse ständig umgelagert, was nicht nur das Erscheinungsbild, sondern auch die Ökologie der Küsten beeinflusst. Die Zulassungsarbeit untersuchte die Brutgebiete von Meeresschildkröten an drei US-amerikanischen Küstenstandorten im Golf von Mexiko: Galveston (Texas), das Mississippi-Delta (Louisiana) und Turtle Beach (Florida). Der Fokus lag auf der ökologischen Bedeutung des Golfs und den Auswirkungen der Sedimentumlagerungen auf das Brutverhalten der Schildkröten. Korallen- und glaziale Küsten wurden nicht berücksichtigt. Wegen lückenhafter und veralteter Literatur wurden Landsat-Daten (5-8) genutzt, die von Dr. Tobias Ullmann (Universität Würzburg) bereitgestellt wurden. Die drei Forschungsgebiete wurden farblich markiert: Galveston (blau), Mississippi-Delta (grün) und Florida (gelb). Es wurde vermutet, dass Galveston moderate, das Mississippi-Delta signifikante und Florida kaum Sedimentverschiebungen aufweist. Die Sedimentverlagerungen wurden mit QGIS analysiert und decken einen Zeitraum von 30 Jahren ab, unterteilt in drei Abschnitte. Ziel dieser Zulassungsarbeit war, die Hypothese zu über prüfen, dass Sedimentumlagerungen das Brutverhalten der Meeresschildkröten beeinflussen.

Supraglacial meltwater accumulation on ice shelves may have important implications for future sea level rise. Despite recent progress in the understanding of Antarctic surface hydrology, potential influences on ice shelf stability as well as links to environmental drivers remain poorly constrained. In this study, we employ state-of-the-art machine learning on Sentinel-1 synthetic aperture radar (SAR) and optical Sentinel-2 satellite imagery to provide new insight into the inter-annual and intra-annual evolution of surface hydrological features across six major Antarctic Peninsula and East Antarctic ice shelves. For the first time, we produce a high-resolution record of supraglacial lake extent dynamics for the period 2015–2021 at unprecedented 10 m spatial resolution and bi-weekly temporal scale. Through synergetic use of optical and SAR data, we obtain a more complete mapping record also enabling the delineation of buried lakes. Our results for Antarctic Peninsula ice shelves reveal below-average meltwater ponding during most of melting seasons 2015–2018 and above-average meltwater ponding throughout summer 2019–2020 and early 2020–2021 considering years 2015–2021 as a reference period. Meltwater ponding on investigated East Antarctic ice shelves was far more variable, with above-average lake extents during most 2016–2019 melting seasons and below-average lake extents during 2020–2021, considering the reference interval 2016–2021. This study is the first to investigate relationships with climate drivers both spatially and temporally including time lag analysis. The results indicate that supraglacial lake formation in 2015–2021 is coupled to the complex interplay of local, regional and large-scale environmental drivers with similar driving factors over both ice sheet regions. In particular, varying air temperature, solar radiation and wind conditions influenced supraglacial lake formation over all six ice shelves despite strong local to regional discrepancies, as revealed through pixel-based correlation analysis. Furthermore, regional climatic conditions were shown to be influenced by Southern Hemisphere atmospheric modes showing large-scale impacts on the spatio-temporal evolution of supraglacial lakes as well as on above- or below-average meltwater ponding with respect to the period 2015–2021. Finally, the local glaciological setting, including melt–albedo feedbacks and the firn air content, was revealed to strongly influence supraglacial lake distribution. Recent increases in Antarctic Peninsula surface ponding point towards a further reduction in the firn air content, implying an increased risk for ponding and hydrofracture. In addition, lateral meltwater transport was observed over both Antarctic regions with similar implications for future ice shelf stability.

Die sozialräumliche Differenzierung urbaner Räume sowie die damit verbundenen Effekte für die Infrastruktur in segregierten Teilräumen der Stadt gewinnen vor dem Hintergrund wachsender sozialer und ökonomischer Herausforderungen unserer Zeit zunehmend an Bedeutung. Dabei ist die Diskussion um Prozesse der räumlichen Polarisierung und Segregation in Städten sowie deren Auswirkungen auf die Bewohner eines Teilgebiets nicht neu. Vielmehr besteht eine fortwährende wissenschaftliche Debatte über städtische Segregationsprozesse und deren mögliche Effekte. Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Fragestellung, inwieweit die sozialräumliche Differenzierung auch mit unterschiedlichen infrastrukturellen Ausstattungen und daraus resultierenden Erreichbarkeiten verbunden ist. Methodisch basiert die Analyse der Erreichbarkeitssituationen auf unterschiedlichen GIS-Modellen. Die sozialräumliche Differenzierung wird mit unterschiedlichen quantitativen Verfahren kleinräumig analysiert. Anschließend werden die Abhängigkeiten zwischen den sozialräumlichen Typisierungen und den Erreichbarkeitsmodellierungen bi- und multivariat untersucht. Im Sinne eines mixed-methods Ansatzes wird zudem die Bevölkerung unterschiedlicher Sozialräume mittels Auswertungen von Haushaltsbefragungen in die Analyse einbezogen. Die theoretische Fundierung erfolgt durch stadtsoziologische Arbeiten Pierre Bourdieus und den Capability Approach. Die unterschiedlichen quantitativen Modellierungen zeigen durchweg einen Zusammenhang zwischen Sozialraum und Erreichbarkeitsbedingungen. Die Auswertungen legen offen, dass Haushalte in sozial benachteiligten Gebieten häufig über schlechtere Erreichbarkeitsgegebenheiten verfügen als Haushalte in besser typisierten Gebieten. Die individuelle Bewertung der Erreichbarkeit verifiziert die ermittelten Zusammenhänge aus GIS-Modellierungen und sozialräumlichen Typisierungen: Wird das sozialräumliche Umfeld negativ bewertet, gilt dies häufig auch für die Bewertung der individuellen Erreichbarkeitssituation.

The seasonal snow cover in the European Alps plays a crucial role in the region's climate, ecology, and economy. It affects the local climate through its high albedo, protects permafrost, provides habitats, and acts as a water reservoir that feeds European rivers. However, these functions are threatened by climate change. Analyzing snow cover dynamics is essential to predict future developments and assess related ecological and economic impacts. This study explores the potential of long Earth Observation (EO) time series for modeling and predicting the snow line elevation (SLE) in the Alps. Based on approximately 15,000 Landsat satellite images, SLE time series were generated for the years 1985 to 2022. Various univariate forecasting models were evaluated, with the best results achieved by Random Forests, Telescope, and Seasonal ARIMA. A newly developed approach combines the best models into a robust ensemble, achieving an average Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) of 0.8 in catchments with strong seasonal signals. Forecasts for 2030 indicate significant upward shifts in the SLE, particularly in the Western and Southern Alps. Given the variability in results, a multivariate modeling approach using climate variables is recommended to improve prediction accuracy. This study lays the groundwork for future models that could potentially project SLE dynamics through the end of the 21st century under various climate scenarios, which is highly relevant for climate policy in the Alpine region.

This study investigates the projected precipitation changes of the 21st century in the Mediterranean area with a model ensemble of all available CMIP3 and CMIP5 data based on four different scenarios. The large spread of simulated precipitation change signals underlines the need of an evaluation of the individual general circulation models in order to give higher weights to better and lower weights to worse performing models. The models' spread comprises part of the internal climate variability, but is also due to the differing skills of the circulation models. The uncertainty resulting from the latter is the aim of our weighting approach. Each weight is based on the skill to simulate key predictor variables in context of large and medium scale atmospheric circulation patterns within a statistical downscaling framework for the Mediterranean precipitation. Therefore, geopotential heights, sea level pressure, atmospheric layer thickness, horizontal wind components and humidity data at several atmospheric levels are considered. The novelty of this metric consists in avoiding the use of the precipitation data by itself for the weighting process, as state-of-the-art models still have major deficits in simulating precipitation. The application of the weights on the downscaled precipitation changes leads to more reliable and precise change signals in some Mediterranean sub-regions and seasons. The model weights differ between sub-regions and seasons, however, a clear sequence from better to worse models for the representation of precipitation in the Mediterranean area becomes apparent.