TY - GEN A1 - Hüttl, Reinhard F. A1 - Gerwin, Werner T1 - Landscape Development From Point Zero T2 - Pacific Science N2 - Severe disturbances of landscapes entail an ecosystem development with the formation of structures and functions which may reach either a new equilibrium state or a state similar to the original ecosystem. Natural disturbances can result from major events such as volcanoes, glaciers, or denudations from landslides. Major disturbance may also evolve from anthropogenic influences such as from mining operations. They all can be considered starting points for the development of ecosystems from ‘point zero’, which was one central research interest of Dieter Mueller-Dombois. In this paper results from research in the Lusatian post-mining landscapes (Eastern Germany) are presented. Different methodological approaches are discussed. The well-defined ‘point zero’ of the ecosystem development allows for research on chronosequence designs as well as real time series studies. Chronosequences have been investigated to gain insight into the medium to long-term direction of the development. Real time series are recorded to obtain a more detailed understanding. The paper is structured into three main parts: First, effects of ecosystem disturbances by mining in Lusatia and the initial conditions for restoration are presented. In the following part practical rehabilitation measures and land use options are discussed. Finally, the third part summarizes results of long-term monitoring in an artificial watershed. In conclusion, post-mining landscapes allow for relevant case studies of ecosystem development after severe disturbances. Particularly, the starting point of the initial phase is very well defined which distinguishes these anthropogenically disturbed landscapes from landscapes after natural disturbances. Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.2984/77.2.11 SN - 1534-6188 VL - 77 IS - 2-3 SP - 309 EP - 325 ER - TY - GEN A1 - Lehmkuhl, Frank A1 - Gerwin, Werner A1 - Raab, Thomas A1 - Birkhofer, Klaus A1 - Hinz, Christoph A1 - Letmathe, Peter A1 - Leuchner, Michael A1 - Roß-Nickoll, Martina A1 - Rüde, Thomas R. A1 - Trachte, Katja A1 - Wätzold, Frank T1 - Perspectives for the lignite post-mining landscapes of the lignite mining landscapes under changing environmental conditions - what can we learn from a comparison between the Rhenish and the Lusatian regions in Germany? : EGU General Assembly 2024, Vienna, Austria & Online | 14–19 April 2024 N2 - The German government's decision to phase out lignite mining by 2038 or earlier, as recently 2030 has been agreed for the Rhineland, will trigger a number of transition processes in Germany's remaining lignite mining areas. The two largest lignite mining areas are located in geographically different regions: Rhineland in the west and Lusatia in the east. As the socio-economic and environmental conditions in these two mining areas are set to change dramatically, the German government has adopted extensive economic support measures. However, the environmental changes will also lead to changes in the ecosystem functions and services provided by the future post-mining landscapes. Gerwin et al. (2023) compare the two main lignite producing regions of Germany in terms of their natural and cultural environments. The economic situation and its history are reflected and differences are outlined. Part of the differences in cultural development can be explained by the natural conditions, especially the edaphic factors and the climatic situation. Because of the specific geological settings, tailored mining technologies were developed and used in the two regions, with different effects on the resulting post-mining landscapes. We conclude that the landscapes of Lusatia and the Rhineland have been radically restructured by the long and varied history of lignite mining. Both regions will change significantly as the mining industry continues to decline and is expected to cease altogether within the next decade. These changes in the post-mining landscapes and the ecosystem services will provide both challenges and opportunities. The preconditions for positive socio-economic development and for sustainable land use concepts that also consider ecological aspects are different for the two regions. The exchange of knowledge and experience between the two mining regions is crucial to the success of this major transformation process, despite, or perhaps because of, these differences. Gerwin, W., Raab, T., Birkhofer, K., Hinz, C., Letmathe, P., Leuchner, M., Roß-Nickoll, M., Rüde, T., Trachte, K., Wätzold, F., Lehmkuhl, F. (2023): Perspectives of lignite post-mining landscapes under changing environmental conditions: what can we learn from a comparison between the Rhenish and Lusatian region in Germany? Environmental Sciences Europe 35:36. https://doi.org/10.1186/s12302-023-00738-z Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.5194/egusphere-egu24-2791 PB - Copernicus GmbH ER - TY - GEN A1 - Raab, Thomas A1 - Hinz, Christoph A1 - Gerwin, Werner A1 - Lehmkuhl, Frank T1 - Editorial for the Special Issue “Anthropogenic Geomorphology – Geomorphology in the Anthropocene” T2 - Geomorphology Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2022.108528 SN - 0169-555X VL - 422 ER - TY - GEN A1 - Pohl, Lydia A1 - Winkler, Pauline A1 - Rücknagel, Jan A1 - Gerwin, Werner T1 - Charakterisierung und Stabilität organo-mineralischer Bodenhilfsstoffe aus Eisenhydroxidschlämmen T2 - Jahrestagung der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft (DBG) 2023 "Böden – divers & multifunktional" 2. – 8. September 2023 in Halle (Saale) Y1 - 2023 UR - https://www.dbg2023.de/assets/dgb-2023-abstractband-2023-08-17.pdf SP - S. 534 ER - TY - GEN A1 - Gerwin, Werner A1 - Raab, Thomas A1 - Hinz, Christoph A1 - Letmathe, Peter A1 - Leuchner, Michael A1 - Roß-Nickoll, Martina A1 - Rüde, Thomas A1 - Trachte, Katja A1 - Wätzold, Frank A1 - Lehmkuhl, Frank T1 - Perspectives of lignite post‑mining landscapes under changing environmental conditions: what can we learn from a comparison between the Rhenish and Lusatian region in Germany? T2 - Environmental Sciences Europe N2 - Background The decision of the German federal government to cease lignite mining until 2038 or—if possible— already earlier until 2030, will cause manifold transition processes in the remaining lignite mining districts of Germany. The two largest districts are located in geographically opposite regions: The Rhineland in the western part and Lusatia in the east of Germany. As particularly these two mining districts will experience severe changes in their socioeconomic as well environmental conditions, the federal government has adopted comprehensive economic support measures. However, the environmental changes will also cause altered ecosystem functions and services to be provided by the future post-mining landscapes. Results In this paper, the two main lignite-producing regions of Germany are compared with regard to their natural and cultural settings. The economic situation and its history are reflected and differences are outlined. Part of the disparities in the cultural development can be explained by very different natural conditions, especially edaphic factors and climatic situation. Because of dissimilar geological settings, different mining technologies were developed and are in use in the two regions with distinct effects on the resulting post-mining landscapes. Conclusion The long-standing and manifold lignite mining activities have radically restructured the landscapes in Lusatia and the Rhineland. With the ongoing decline of the mining industry and its complete cessation, presumably within the next decade, both regions will alter their faces significantly. These changes offer both challenges but also opportunities with respect to the post-mining landscapes and their ecosystem services they are going to provide. The prerequisites for a positive socioeconomic development and for sustainable land-use concepts that also consider ecological aspects are different for both regions. However, or especially because of these differences, the knowledge exchange and experience transfer between both mining regions are pivotal for the success of this extensive transformation process. KW - Lignite mining KW - Ecosystem services KW - Post-mining landscapes KW - Transformation processes Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1186/s12302-023-00738-z SN - 2190-4715 VL - 35 ER - TY - CHAP A1 - Gerwin, Werner ED - Schopper, Franz T1 - Bau einer Landschaft mit Tagebautechnik - Das neue Hühnerwasserquellgebiet T2 - Ausgrabungen im Niederlausitzer Braunkohlenrevier : 2015/2016 Y1 - 2022 SN - 978-3-910011-87-8 SP - 84 EP - 96 PB - Brandenburgisches Landesamt für Denkmalpflege und Archäologisches Landesmuseum CY - Wünsdorf ER - TY - GEN A1 - Gerwin, Werner A1 - Repmann, Frank A1 - Schaaf, Wolfgang A1 - Raab, Thomas T1 - Bodenveränderungen durch Waldbrände – Stoffvorräte und Stoffverlagerungen T2 - Jahrestagung der DBG 2022 "Grenzen überwinden, Skalen überschreiten" 5. - 8. September 2022 in Trier N2 - Die zurückliegenden trocken-heißen Sommer haben im Süden Brandenburgs zu zahlreichen Bränden in den dominierenden Kiefernwäldern geführt, einige davon mit katastrophalen Ausmaßen. Dazu gehören die extremen Brandereignisse 2018 bei Treuenbrietzen sowie 2019 bei Jüterbog und Lieberose, die zusammen weit über 1000 ha Waldfläche zerstört und dabei auch Veränderungen der betroffenen Waldböden verursacht haben. Das seit Mai 2020 von der FNR geförderte Verbundvorhaben Pyrophob befasst sich mit den Auswirkungen von Waldbränden im Süden Brandenburgs auf die Waldökosysteme und mit waldbaulichen Maßnahmen, die mittelfristig zu einer Verringerung der Brandanfälligkeit der Wälder beitragen sollen. Im Rahmen des auf eine fünfjährige Laufzeit ausgelegten Verbundvorhabens finden bodenkundliche Untersuchungen auf zwölf Versuchsflächen bei Treuenbrietzen und Jüterbog statt. An beiden Standorten werden unverbrannte Referenzflächen mit einbezogen. Ergänzend konnten bei Lieberose bereits 2019 nur kurz nach dem Brandgeschehen erste Bodenuntersuchungen durchgeführt werden. Die untersuchten Brandflächen bei Jüterbog und Lieberose sind als Totalreservate ausgewiesen, auf denen auch nach dem Brand waldbauliche Maßnahmen vollständig unterbleiben. Auf den Flächen bei Treuenbrietzen wurden verschiedene Behandlungsvarianten durchgeführt, zu denen auf einem Teil der Flächen die vollständige Entfernung der abgestorbenen Bäume gehörte, während auf anderen Teilflächen Totholz auf der Fläche verblieb. Ziel der bodenkundlichen Arbeiten in Pyrophob ist zum einen eine Charakterisierung der direkten Auswirkungen des Brandes auf Humus und Mineralboden hinsichtlich des Stoffbestandes und bodenbiologischer Prozesse. Zum anderen wird der Stoffaustrag aus dem Oberboden erfasst. Der etwaige Einfluss der unterschiedlichen waldbaulichen Vorgehensweise auf die Bodenverhältnisse wird dabei als ein Indikator für die Auswahl geeigneter Maßnahmen berücksichtigt. In den verschiedenen Untersuchungsvarianten des Vorhabens wurden zu diesem Zweck Humus- und Mineralbodenprofile untersucht. Zudem wurden Mischproben aus dem Ober- und Unterboden entnommen und auf ihren Stoffhaushalt hin analysiert. Auf jeder Untersuchungsfläche wurden je drei frei dränende Kleinlysimeter in 10 cm Bodentiefe installiert, um die zeitlichen Veränderungen der Sickerwasserzusammensetzung und die durch den Brand initiierten Stoffausträge aus dem Oberboden zu quantifizieren. Ergänzend finden Untersuchungen zu möglichen Auswirkungen der Brände auf bodenbiologische Prozesse wie Streuabbau und Stickstoffmineralisation statt. Y1 - 2022 UR - https://www.dbges.de/de/system/files/Trier2022/programmheft-dbg_2022_ou_17052022_lores.pdf SP - 48 ER - TY - GEN A1 - Pohl, Lydia A1 - Schaaf, Wolfgang A1 - Gerwin, Werner T1 - Eisenhydroxidschlämme und Tone als mögliche Bestandteile neuartiger Bodenhilfsstoffe T2 - Jahrestagung der DBG 2022 "Grenzen überwinden, Skalen überschreiten" 5. - 8. September 2022 in Trier N2 - Die Lausitz zählt schon heute zu einer der niederschlagärmsten Regionen in Deutschland. Durch den Klimawandel wird diese Situation noch weiter verstärkt und die Wahrscheinlichkeit von extremen Trockenperioden während der Hauptvegetationsphase wird zunehmen. Einer der zentralen bodenkundlichen Herausforderungen wird es somit sein, die geringe Wasserhaltekapazität der vor allem sandigen Böden der Region zu steigern. In dem Verbundvorhaben StabilOrg wird daher die Entwicklung neuartiger Bodenhilfsstoffe auf der Basis regional in der Lausitz verfügbarer Ressourcen untersucht. Durch die Tagebauaktivitäten in der Region fallen große Mengen an Eisenhydroxidschlämmen (EHS) an. Hierbei lassen sich 3 Herkunftsschwerpunkte definieren: I) natürliche Eisenhydroxidsedimente aus Fließen, II) EHS aus Grubenwasserbehandlungsanlagen, die durch Kalkung gefällt wurden und III) EHS aus Trinkwassergewinnungsstätten, die gekalkt und zusätzlich durch chemische Flockungsmittel behandelt wurden. Diese sollen mit verschiedenen Tonen und Lehmen als weitere anorganische Komponenten, sowie mit organischem Material (Kompost) gemischt werden. Ziel ist die Herstellung von anorganisch-organische Mischsubstraten, die die bodenphysikalischen Eigenschaften positiv beeinflussen. Erste Untersuchungsergebnisse zeigen, dass sich die untersuchten EHS je nach Behandlung in ihrer mineralogischen Zusammensetzung, sowie den physikochemischen Parametern deutlich unterscheiden. In ersten Experimenten wird untersucht, wie sich diese Mischungen auf die Wasserhaltekapazität von sandigen Böden auswirken und ob sich dabei Unterschiede zwischen den EHS und in Kombination mit den anderen Ausgangssubstanzen aufzeigen lassen. Y1 - 2022 UR - https://www.dbges.de/de/system/files/Trier2022/programmheft-dbg_2022_ou_17052022_lores.pdf SP - 39 ER - TY - GEN A1 - Schillem, Steffi A1 - Gerwin, Werner A1 - Freese, Dirk ED - Frouz, Jan ED - Gerwin, Werner ED - Marcin Pietrzykowski, Marcin T1 - Tree and shrub species grown on post-mining sites as source of biomass for bio-based industry N2 - Reclamation sites in East-Germany are characterized by very sandy substrates being almost free of organic matter, with extremely low nutrient contents and an annual precipitation of only 570 mm and lower. To enhance the value of such marginal lands for a future regionally based bioeconomy the EU funded BeonNAT project plans the plantation of regional tree and shrub species. The obtained forest biomass will be used for the production of biodegradable bio-based products and bioactive compounds that will play an important role to replace fossil-based competing substitute products. Field trials in different European countries will be established to test the benefit of intercropping/mixed-forest in marginal cultural land versus the natural growing/monoculture. In Germany, one test site is located in the post-mining sites of Lusatia. In this field trial the biomass development, the impact on soil fertility and biodiversity will be investigated after planting Robinia pseudoacacia and Rubus fructicosus. KW - reclamation KW - bio-based products KW - marginal land Y1 - 2021 UR - https://www.researchgate.net/publication/352312151_Tree_and_shrub_species_grown_on_post-mining_sites_as_source_of_biomass_for_bio-based_industry ER - TY - GEN A1 - Moghadas, Davood A1 - Badorreck, Annika T1 - Characterization of soil electrical conductivity from Chicken Creek Catchment using deep learning inversion of geophysical data T2 - EGU General Assembly 2020, Online, 4–8 May 2020 Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.5194/egusphere-egu2020-2664 ER -