Master Geoökologie - geo.uni-potsdam.de · Modul Verantwortliche Mail @uni-potsdam.de Telefon 0331 – 977-Pflichtmodule PM 1 GÖ: Landschaftsstoff- dynamik Dr. S. Vogel sebastian.vogel.iv

Modulhandbuch

Master Geoökologie

Stand April 2016

Dieses Modulhandbuch basiert auf der Ordnung für den Bachelor- und Masterstudiengang Geoökologie an der Universität Potsdam vom 28. April 2010 für die Studiengänge ab Wintersemester 2010/11 und berücksichtigt die erste Satzung zur Änderung der Ordnung für den Bachelor- und Masterstudiengang Geoökologie

vom 10.Juli 2013.

Die Modulbeschreibungen wurden von den Modulverantwortlichen verfasst, die Zusammenstellung erfolgte durch Dr. Torsten Lipp.

Modul Verantwortliche Mail @uni-potsdam.de

Telefon 0331 – 977-

Pflichtmodule

PM 1 GÖ: Landschaftsstoff-

dynamik Dr. S. Vogel sebastian.vogel.iv 2242

PM 2 GÖ: Umwelthydrologie

Prof. Dr. A. Bronstert axelbron 2548

PM 3 GÖ: Landschafts-

management & Ressourcenschutz

Prof. Dr. A. Walz / Dr. Torsten Lipp

ariane.walz / torsten.lipp

2558 / 2675

Wahlobligatorische Module (WOM)

Thematisch und Methodisch Erd- und Umweltwissenschaften (TEUW bzw. MEUW)

Aus dem Wahlpflichtbereich "Erd- und Umweltwissenschaften Thematisch (WOM TEUW)" ist in Anlehnung an § 18, Abs.(2) der Ordnung für den

Bachelor- und Masterstudiengang Geoökologie an der Universität Potsdam vom 28. April 2010 mindestens ein Modul mit feldpraktischen Anteilen zu wählen.

WOM TEUW/MEUW (wahlweise)

Grundwasser- modellierung

Prof. Dr. Sascha Oswald sascha.oswald 2675

Ökohydrologische Modellierung

Prof. Dr. Axel Bronstert axelbron 2548

Plant-soil-relations Dr. Nicole Rudolph-Mohr nrudolph 2704

Angewandte Fernerkundung

Prof. Dr. Bodo Bookhagen

bodo.bookhagen 5779

WOM TEUW (I, II oder III)

Aktuelle Themen der Geoökologie

Zur Zeit nicht im Angebot - -

Atmospheric Science in the Anthropocene

PD Dr. habil. Mark Lawrence

Mark.Lawrence(at) iass-potsdam.de

0331-28822-351

Dryland Hydrology Dr. Gabriele Baroni baroni 2805

Earth System Sciences

Appl. Prof. Dr. Jürgen Kropp

kropp(at) pik-potsdam.de

0331-288- 2526

Ecosystem Services Prof. Dr. Hubert

Wiggering wiggering(at)

zalf.de 2657

Geobotanik Dr. Torsten Lipp tlipp 2419

Georisiken: Risikoanalyse, -

Prof. Dr. Bruno Merz bmerz(at)gfz-potsdam.de

0331 – 288- 1500

mailto:[email protected]

bewertung und -reduktion

Limnoökologie für Geoökologen

Dr. Torsten Lipp tlipp 2419

Prozesse des globalen Wandels

Dr. Kirsten Thonicke kirsten.thonicke

(at) pik-potsdam.de

0331-288- 2534

Quantitative Geomorphologie

Prof. H. Elsenbeer, PhD Zur Zeit nicht im

Angebot

System-Ökologie und Naturschutz

Dr. Torsten Lipp tlipp 2419

WOM MEUW (I,II oder III)

Aktuelle Methoden der Geoökologie

Zur Zeit nicht im

Angebot

Environmetrics Dr. Alexander Zimmermann

alexander. zimmermann.ii

2047

Feldmethoden Prof. Dr. Sascha Oswald sascha.oswald 2675

Geosimulation Prof. Dr. Ariane Walz ariane.walz 2558

Landschafts- strukturanalyse

Dr. Jennifer Schulz jennisch 2549

Numerik und Simulation

Dr. Till Francke

francke 2671

Anlage 2 Studienverlaufsplan im Masterstudiengang Modultitel LP 1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem PM1 GÖ

Landschaftsstoffdynamik 12 6 6

PM2 GÖ

Umwelthydrologie 12 6 6

PM3 GÖ

Landschaftsmanagement & Ressourcenschutz

12 6 6

WOM1 TEUW

Erd- und Umweltwissenschaften I Thematisch

6 6

WOM2 TEUW

Erd- und Umweltwissenschaften II Thematisch

6 6

WOM3 TEUW

Erd- und Umweltwissenschaften III Thematisch

6 6

WOM4 MEUW

Erd- und Umweltwissenschaften IV Methodisch

6 6

WOM5 MEUW

Erd- und Umweltwissenschaften V Methodisch

6 6

WOM6 MEUW

Erd- und Umweltwissenschaften VI Methodisch

6 6

FM1 Freiwählbares Modul I 6 6 FM2 Freiwählbares Modul II 6 6 FM3 Freiwählbares Modul III 6 6 MA Masterarbeit 30 30

SUMME 120 30 30 30 30

Modultitel

PM1 GÖ: Landschaftsstoffdynamik

Pflichtmodul

Arbeitsaufwand Leistungs-

punkte

Studien- semester

(empfohlen)

Häufigkeit des Angebots

Dauer (empfohlen)

Kontaktzeit: 150 h Selbststudium:

210 h Summe:

360 h

12

1. & 2. Semester Einmal im Studienjahr

2 Semester

SWS: 8

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte

Lehr- Veranstaltungen

Kontakt- zeiten

Selbst- studium

Vorlesung Stoffhaushalt

30 h 60 h

Seminar Nährstoffe in Agrarlandschaften

30 h 60 h

Seminar Surficial Processes

30 h 60 h

Praktikum Bodenland-schaften

60 h 30 h

Qualifikations-

ziele /

Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Bilanzierung von Stoffflüssen in Landschaftskompartimenten, kennen Prozesse von Stofftransport und –umsetzungen und sind in der Lage, diese mathematisch zu beschreiben. Die Studierenden kennen grundlegende Nährstofftransport und –umsatzprozesse in Agrarlandschaften, beherrschen die Methoden der Quantifizierung anthropogener Belastungen von Böden, Grundwasser und Oberflächengewässer und sind in der Lage, Schutzmaßnahmen für die Reinhaltung von Oberflächen- und Grundwässer zu entwickeln und hinsichtlich ihrer Effizienz zu bewerten. Die Studierenden können wissenschaftlich fundierte Urteile über Erosionsprozesse und deren Kontrollfaktoren fällen. Die Studierenden beherrschen die Grundlagen einer Strukturanalyse von Bodenlandschaften auf Basis der Verfahren des „Digital Soil Mapping“ und sind in der Lage Böden in einer Feldansprache zu beschreiben und pedogenetisch wie standortskundlich zu deuten.

2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden können eine vorgegeben Fragestellung unter Anwendung fachwissenschaftlicher Methoden bearbeiten. Die Studierenden können eigene Fragestellungen entwickeln und unter Verwendung geeigneter Methoden bearbeiten. 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Die Studierenden können ihre Arbeit vor der Seminaröffentlichkeit mit Hilfe geeigneter Präsentationsmedien vorstellen und verteidigen.

Inhalte

Transport- und Umsetzungsprozesse für Stoffe in Boden und Grundwasser − Mathematische Beschreibung, Parametrisierung und Berechnung von Stofftransport und

Stoffumsetzungen − Spezielle Phänomene der Stoffdynamik − Beispiele der Bilanzierung von Stoffflüssen in Landschaftskompartimenten

Wechselwirkungen zwischen landwirtschaftlicher Flächennutzung und Stoffbelastung von Grund-

und Oberflächengewässern - Mathematische Einzugsgebietsmodelle zur Beschreibung von Stofftransport und

-umsatzprozessen - Transport- und Retentionsprozesse von Nährstoffen (N- u. P-) im Landschaftmaßstab - Eintrag und Wirkung von Pflanzenschutzmittel in Oberflächengewässer - Beispiele zu spezifischen Agrarlandschaften wie Niedermoorstandorte

Erosionsprozesse auf Hängen und in Kleineinzugsgebieten

- Kontrollfaktoren (Böden, Klima, Landnutzung) - Formen und Prozesse (lineare und flächenhafte Prozesse) - Quantifizierung

Bodenmuster in Kleineinzugsgebieten

- Analyse mit Hilfe nicht-invasiver Verfahren - pedogenetische Deutung, Identifikation von Lateralflüsse - Kopplung an hydrologische und biogeochemische Prozesse in der Landschaft

Schlüssel-

Kompetenzen

- Internet-Recherche - Selbständige Erschließung wissenschaftlicher Literatur - Wissenschaftliche Denk- und Arbeitsweise - Präsentation wissenschaftlicher Sachverhalte - Fachenglisch-Kenntnisse - Auftrittskompetenz

Teilnahme-

voraus-

setzungen

Keine

Prüfungs-

leistungen

Je eine Klausur (30 min) im Rahmen der LV ‚Stoffhaushalt’ und ‚Nährstoffe in Agrarlandschaften’, ein 15-min Vortrag (‚Surficial Processes’) und ein Bericht (‚Bodenlandschaften’)

Leistungs-

punkte und Noten-

vergabe

Die Modulnote setzt sich zusammen aus den Bewertungen der Klausuren, des Vortrags und des Berichts (je 25%)

Modul-

beauftragte/r

Dr. Sebastian Vogel, Professur für Bodenkunde und Geomorphologie, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften

Bemerkungen Die Unterrichtssprache ist hauptsächlich Deutsch, mit gelegentlichen englischen Anteilen; ebenso Hilfsmittel und Literatur

Termin Modul-prüfung

Die Termine der Teilprüfungen werden von den Dozenten der jeweiligen Lehrveranstaltungen bekanntgegeben

Termin Praktikum / Exkursion

Praktikum Bodenlandschaften in der vorlesungsfreien Zeit im Sommersemester

Modultitel PM2 GÖ: Umwelthydrologie

Pflichtmodul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)

Kontaktzeit: 135 h Selbststudium:

225 h Summe: 360 h

12

8 SWS

1. und 2. Semester

jedes Wintersemester

(Teil 1) und jedes Sommersemester

(Teil 2)

2 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

*2 aus 3 Veranstaltungen müssen belegt werden 1)

Angebot im Wintersemester 2)

Angebot im Sommersemester

Vorlesung + Übung Hydrologie II

1) 30 h / 2 SWS

40 h

Seminar Flussland-schaften *

1) 15 h / 1 SWS

15 h

Seminar Globale Wasserressourcen* 1)

15 h / 1 SWS

15 h

Seminar Wasser-

wirtschaft* 1)

15 h / 1 SWS

15 h

Vorlesung + Übung Hydrogeologie

2) 45 h / 3 SWS

60 h

Vorlesung Hydro-chemie

2) 15 h /1 SWS

30 h

Klausur-

vorbereitung 50 h

Qualifikations--ziele / Kompe-tenzen

1.) Fachkompetenzen Die Studierenden beherrschen Grundlagen und weiterführende Aspekte der Oberflächenhydrologie, Grundwasserhydrologie, Hydrogeologie und können ausgewählte wasserwirtschaftliche Fragen verstehen und selbstständig bearbeiten und beurteilen. 2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, bestimmte Fragestellungen aus der Oberflächenhydrologie und unterirdischen Hydrologie konzeptionell zu analysieren und anhand vermittelter Berechnungsansätze quantitativ zu lösen. Dabei geht es um Fragestellungen zur Berechnung von Verdunstungsraten, Schneeschmelzraten, Infiltrationsraten, Oberflächenabfluss und unterirdischer Fließprozesse. 3.) Handlungskompetenzen Mit den erworbenen Fach- und Methodenkompetenzen können eigenverantwortlich Fragen des Wasserhaushalts quantifiziert und verschiedene mögliche Bewirtschaftungsalternativen beurteilt werden.

Inhalte

- Abflussbildungsprozesse - Verfahren der Abflusskonzentration - Schneehydrologie - Verdunstungsprozesse - Grundwasserfließprozesse - Hydrogeologische und hydrochemische Prozesse

Schlüssel-kompe-

tenzen

Präsentationstechniken (für die Seminare)

Teilnahme-

Voraus-

setzungen

Grundlagen der Mathematik Hydrologie I (BSc.-Studium !)

Prüfungs-leistungen

Zwei Klausuren: jeweils 45 Minuten, je eine nach Abschluss des jeweiligen Modulteils (Hydrologie II; Wintersemester / Hydrogeologie, Hydrochemie; Sommersemester)

Leistungs-punkte und Notenver-

gabe

Die erfolgreiche Seminarteilnahme wird nachgewiesen bei selbständigem Erarbeiten und Halten einer Präsentation, Erarbeitung eines Handouts und aktive Mitwirkung an der Diskussion der Seminarthemen. Die Gesamtbewertung des Moduls erfolgt auf Basis der beiden Klausuren. Diese beinhalten im Wesentlichen Fragen zu den Themen der Vorlesungen und Übungen.

Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen

Möglich (nach Absprache mit dem Modulbeauftragten)

Modul-beauftragter

Prof. Axel Bronstert, Professur für Hydrologie und Klimatologie, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften


Nach Abschluss des gesamten Moduls ( i.d.R. Ende Juli)

2. Termin Modulprüfung

i.d.R. Ende Februar

Modultitel

PM 3 GÖ: Landschaftsmanagement & Ressourcenschutz

Pflichtmodul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)

Kontaktzeit: 135 h Selbststudium: 225 h

Summe: 360 h

12

9 SWS 1. /2. Semester

Jährlich mit Beginn im Wintersemester

2 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte

Lehrveranstaltungen Kontakt-

zeiten Selbst- studium

Vorlesung

Planungsverfahren II 15 h 30 h

Seminar

Landschafts-management in Europa

30 h 80 h

Seminar/ Übung

Partizipation und Kommunikation in der Umweltplanung

30 h 15 h

Seminar/ Übung

Flächen- und Projekt-management im Naturschutz

30 h 50 h

Geländetage 30 h 50 h

Qualifikations-

ziele /

Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen Die Studierenden haben ein vertieftes Verständnis der einschlägigen Verfahren der Umweltplanung, der angewandten Methoden und vor allem der Umsetzung von Planungen. Dabei werden verstärkt die inter- und transdisziplinäre Betrachtungsweisen des Landschaftsmanagements in Europa, sowie auch die notwendigen „soft skills“ in Kommunikation und Partizipation in Planungsverfahren vermittelt. 2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden lernen unterschiedliche Methoden der Umweltplanung kennen und wenden diese an. Dazu zählen u.a. Methoden der Kommunikation, Mediation und des Integrative Assessment. 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Die Studierenden können die vertieften Kenntnisse der Umweltplanung schriftlich und mit Hilfe geeigneter Präsentationsmedien vor der Seminaröffentlichkeit anwenden und vorstellen. Desweiteren sind sie in der Lage komplexe Aufgabenstellungen der Umweltplanung zu bearbeiten und einer adäquaten Lösung zuzuführen.

Inhalte

Die Vorlesung „Planungsverfahren II“ vertieft die Kenntnisse insbesondere in den europäisch fundierten Planungsinstrumenten und führt in den Umgang mit „neuen“ relevanten Aspekten, wie dem Klimawandel, der Biodiversität oder dem strengen Artenschutz ein.

Inhalte (Auswahl) der Vorlesung „Planungsverfahren II“: - Natura 2000 und WRRL - Umgang mit Klimawandel und Biodiversität

Inhalte (Auswahl) des Seminars „Landschaftsmanagement in Europa“

- Einführung in die europäische Landschaftsforschung und die EU-Rechtsrichtlinien zur Umsetzung einer nachhaltigen Landschafts- und Ressourcennutzung

Inhalte der Übung „Partizipation und Kommunikation“:

- Vorstellung von theoretischen Grundlagen und Prinzipien der Kommunikation - Analyse von Praxisbeispielen - Übungen zur Partizipation

Inhalte der Übung „Projekt- und Flächenmanagement“:

- Vorstellung von theoretischen Grundlagen und Prinzipien des Projektmanagements - Analyse von Praxisbeispielen - Projektentwicklung

Inhalte der Geländetage:

- Vorstellung und Analyse von relevanten Praxisbeispielen

Teilnahme-

Voraus-

setzungen

Modul Umweltplanung (Bsc. oder äquivalent)

Prüfungs-

leistungen

Seminar Landschaftsmanagement in Europa (30%) Seminar Flächen- und Projektmanagement (30%) Mündliche Prüfung (30 min) über die gesamten Inhalte (40%)

Leistungs-

punkte und Notenvergabe

12 LP und Note ergibt sich aus der mündlichen Prüfung, dem Seminar Flächen- und Projektmanagement und dem Seminar Landschaftsmanagement in Europa als Anteil von 40% bzw. 30% bzw. 30%



Modul-

beauftragte/r Prof. Dr. Ariane Walz, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften | Landschaftsmanagement

Bemerkungen Einschreibung über PULS


In der Prüfungszeit vor Beginn der Vorlesungszeit des Wintersemesters

2. Termin Modul-prüfung

Modultitel WOM MEUW/TEUW: Grundwassermodellierung

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)


Summe: 180 h

6

4 SWS 3. jedes Wintersemester 1 Semester

Arbeitsaufwand/ Leistungs-punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

Vorlesung mit praktischen Übungen Einführung in die Strömungsmodellierung

30 h / 2 SWS 60 h

Vorlesung mit praktischen Übungen Einführung in die Transportmodellierung

30 h / 2 SWS 60 h

Qualifikations-

ziele / Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen - Arbeiten mit lokaler und regionaler Grundwasserströmung - Ausprägung von Stofftransport auf lokaler und regionaler Skala - Nutzung von Grundwasser als Trinkwasserressource - Bedeutung der Versickerung durch die Bodenzone für Quantität und Qualität des Grundwassers

2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden beherrschen die Grundlagen einiger wichtiger Konzepte der Numerik. Die Studierenden sind in der Lage, unter Anwendung von mathematischen Methoden und eines Grundwassermodellierungsprogramms zu quantitativen Aussagen zu kommen. 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Die Studierenden können ihre Arbeit mit Hilfe geeigneter Präsentationsmedien vorstellen und Ihre Hypothesen und Resultate verteidigen.

Inhalte

- Berechnung einfacher Strömungssituationen im Grundwasser - Numerische Methoden für die Strömungsberechnung im Grundwasser - Beispiele für den Einsatz von Bodenwasser- und Grundwassermodellen - Einführung in ein Programm zur Grundwassermodellierung (PMWIN, freeware) - Praktische Übungen zum Aufbau eines Grundwassermodels - Erstellen einer beispielhaften Anwendung zur Strömungsmodellierung - Berechnung einfacher Transportphänomene im Grundwasser - Numerische Methoden für die Transportberechnung im Grundwasser - Beispiele für den Einsatz von Transportmodellen im Grundwasser und Boden - Einführung in die Transportmodellierung mit PMWIN (freeware) - Praktische Übungen zum Aufbau eines Grundwassermodels mit Transport - Erstellen einer beispielhaften Anwendung zur Transportmodellierung

Schlüssel-

kompetenzen

Wissenschaftliche Denk- und Arbeitsweise (Erarbeiten von Lösungen zu komplexen Fragestellungen auf Basis von vereinfachenden Approximationen), Anwendung numerischer Methoden, Selbständigkeit bei Ausführung praktischer Aufgaben, Selbstkontrolle der Ausführungsqualität, Diskussionsvermögen der Arbeitsergebnisse

Teilnahme-

voraus-

setzungen

Vorlesung Stoffhaushalt aus Modul PM1 GÖ Landschaftsstoffdynamik und Vorlesung mit Übung Hydrogeologie aus PM2 GÖ Umwelthydrologie werden als Voraussetzung empfohlen

Prüfungs-

leistungen Schriftliche Ausarbeitung der abschließenden Gruppenaufgabe (ca. 10 Seiten).

Leistungs-


Strömungsmodellierung: 3 LP

Transportmodellierung: 3 LP

Bewertung der schriftlichen Ausarbeitung der abschließenden Gruppenaufgabe. Erfolgreiche Absolvierung der praktischen Übungen und der Abschlusspräsentation sind Voraussetzung (Prüfungsnebenleistung).


Geeignet für die Verwendung im MSc. Geowissenschaften

Modul-

beauftragte/r Prof. Dr. Sascha Oswald, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften

Bemerkungen

Die Lehrveranstaltung wird in zwei Blöcken durchgeführt: Im ersten Teil des Semesters als 4 SWS die „Einführung in die Strömungsmodellierung“, im zweiten Teil darauf aufbauend die „Einführung in die Transportmodellierung“. Sprache ist hauptsächlich Deutsch. Anteile in Englisch sind möglich.


nach Abschluss des Moduls, typischerweise im Zwischensemester bis erster Monat im nachfolgenden Semester.


n.V.


-

Modultitel WOM TEUW/MEUW: Ökohydrologische Modellierung

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)

Kontaktzeit: 60 h/ 4 SWS

Selbststudium: 120 h

Summe: 160 h

6 2. jedes

Sommersemester ein Semester

Arbeitsauf-

wand/ Leistungs-

punkte

Lehr- veranstaltungen

Kontaktzeiten Selbst- studium

Seminar

Hydrologische Prozessmodelle

15 h / 1 SWS 30 h

Vorlesung/Übung

Praktische Umweltmodellierung

30 h / 2 SWS 60 h

Seminar

(Öko-)Hydrologische Modelle in Forschung und Praxis

15 h / 1 SWS 30 h

Qualifikations- ziele / Kompetenzen

Fach-, Methoden- und Handlungskompetenzen Die Ökohydrologie als Schnittstelle bei der Betrachtung hydrologischer und ökologischer Fragestellungen gewinnt sowohl in der Forschung als auch in der Anwendung zunehmend an Bedeutung. Das Thema Gewässergüte ist sicherlich eines der prominentesten Beispiele. Werkzeuge zur Modellierung und Simulation hydrologischer Systeme sind dabei – auch in der beruflichen Praxis – unverzichtbar: zur Analyse und Bewertung komplexer Zusammenhänge sowie für die quantitative Unterstützung von Management und Planung.

Ziel dieses Moduls ist daher die Vermittlung von Grundlagen, technischen Methoden und Beispielen in der hydrologischen und ökohydrologischen Modellierung. Es wird eine Übersicht über Prozessansätze, verschiedene Modelltypen und Modelle sowie von konkreten Anwendungen gegeben. Zudem werden anhand konkreter Fallstudien unterschiedliche Modelle und deren Anwendungen in Forschung und Praxis veranschaulicht.

Inhalte

S Hydrologische Prozessmodelle: Vorstellung aktueller Ansätze zur Modellierung (öko-)hydrologischer Prozesse (Prof. Bronstert)

VL/Ü Praktische Umweltmodellierung: Werkzeuge zur Analyse und Simulation dynamischer Umweltsysteme werden vorgestellt und anhand ausgewählter Beispielfälle (u.a. Gewässergüte, Pestizide im Boden, Fischfang) am Computer angewendet (Dr. Heistermann)

S (Öko-)Hydrologische Modelle in Forschung und Praxis: Gäste aus Forschung und Praxis stellen ausgewählte Modelle anhand von Fallstudien aus den Bereichen Hydrologie, Ökohydrologie und Hydraulik vor (Dr. Heistermann, externe Referenten)

Schlüssel-

kompetenzen Selbstständiges Erstellen, Vorstellen und Diskussion von Präsentationen zu Fachthemen

Teilnahme-

voraus-

setzungen

Pflichtmodul Umwelthydrologie (1. und 2. M. Sc.)

Prüfungs

-leistungen

Mündliches Prüfungsgespräch (30 Minuten)

Leistungs-


6 LP


(nach Absprache)

Modul-

beauftragter

Prof. Dr. Axel Bronstert

Termin Modul-

prüfung

Jeweils nach der Vorlesungszeit (d.h. jeweils gegen Ende Juli)

Modultitel WOM TEUW/MEUW: WOM TEUW/MEUW: Plant-soil-relations

Optional required module (“Wahlpflicht-modul”)

Work load Credit points Academic term (recommended)

Frequency Duration

Attend. times: 4 SWS / 60 h

Self studies: 120 h Sum: 180 h

6

1./3. MSc.-

Semester

Every two years; at

the end of the winter

term

Two times one week (blocked)

Work load / credit points

Courses Attended

times Self studies

Lecture and hand-on

exercises 30 h / 2 SWS

60 h

Practical course on

modern imaging

methods for plant

studies

30 h / 2 SWS 60 h

Envisaged

qualifications/

competences

1.) Topical skills The participants will be familiar with principles of non-invasive imaging using neutron, X-ray, and MRI. The course focuses on imaging soil and plant materials in situ. The participants will learn the basics of modelling water and solute movement in porous media with specific focus on soil and plant interactions. 2.) Technical skills The participants will be able to use image analysis programs such as MATLAB, R or ImageJ for quantification and extracting information from images. They will have basic experience with a soil hydrological model for calculating water flow, root water uptake, solute transport and root uptake (HYDRUS) 3.) Action skills The participants will be familiar with a computed tomography method (CT) and how to apply it to a soil or sediment sample The participants will be able to define modelling projects and use numerical model HYDRUS to calculate water and solute movement in porous media.

Contents

- Imaging of environmental samples - Performing a tomography of a sample - Processing images from transmission and tomography set-ups - Overview of water and solute movement in porous media - Modelling water and solute movement in soil including leaching, evaporation, storage and plant uptake of water and nutrients

Key

competences Basic knowledge of imaging methods, image handling, computer simulations, for examples from a soil-plant-water-interaction background

Conditions of

participation none

Study

achievements Project report resulting from second part of course on modelling

Module usage in

other master

courses? Possible (upon consultation with the module representative)

Module

Representative Dr. Nicole Rudolph-Mohr, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften

Comments The module is taught in English language

Date of module

exam At the end of module

Modultitel WOM TEUW/MEUW: Angewandte Fernerkundung

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)

120 h 6 LP 1. /3. M.Sc.-

Semester

jährlich im

Wintersemester 1 Semester

Arbeitsauf-

wand/ Leistungs-

punkte


Kontaktzeiten Selbst- studium

Angewandte Fernerkundung

(Vorlesung und Übung)

60 h /

4 SWS 60 h

Qualifikations- ziele / Kompetenzen

1. Fachkompetenzen Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Klassifizierung von Punktwolken. Sie sind mit Grundlagen der Visualisierung und der Analyse von verschiedenen Punktwolken, anderen räumlich-irregulären Datensätzen und der Berechnung von Unsicherheits- und Sensitivitätsanalyse vertraut. 2. Methodenkompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, unter Verwendung von Matlab (oder Python) und anderen Softwarepaketen gegebene Fragestellungen zu beantworten. Sie können einfache Klassifizierungen von Punktwolken durchführen und digitale Geländemodelle und Vegetationshöhenmodelle erstellen und diese vergleichen, und Unsicherheiten von verschiedenen Datensätzen berechnen. 3. Handlungskompetenzen Die Studenten können eigenverantwortlich die Analyse von Punktwolken planen und diese Durchführen und anwendungsbezogene Fragestellungen selbständig bearbeiten.

Inhalte

Das Modul vermittelt den praktischen Umgang mit Fernerkundungsdaten, u.a. Lidar Daten, Punktwolken, und digitalen Geländemodellen. Das Modul beinhaltet die Bearbeitung und Klassifizierung von Punktwolken und Analysen für Anwendungen im Bereich (Vegetations-) Ökologie, Hydrologie, und Geomorphologie.

Schlüssel-

kompetenzen -

Teilnahme-

voraus-

setzungen

Empfohlen sind: GEW-BScW06 Grundlagen der Geoinformationssysteme, GEW-MGEW18 Grundlagen der geowissenschaftlichen Datenanalyse oder Äquivalent sowie Matlab- oder Python-Kenntnisse.

Prüfungs

-leistungen

Eine Prüfung der folgenden Formen: Studienprojekt, mit Bericht (10 Seiten) Studienprojekt, mit Klausur

Für die Zulassung zur Modulprüfung: erfolgreiche Abgabe der Hausaufgaben

Leistungspunk

te und

Notenvergabe

6 LP


-

Modul-

beauftragter -

Termin Modul-

prüfung -

Modultitel WOM TEUW: Atmospheric Science in the Anthropocene

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)

Kontaktzeit: 4 SWS/ 60 h Selbststudium: 120 h

Summe: 180 h 6

1. oder 3. M.Sc.-Semester

Jedes Wintersemester Vorlesung und Seminar

1 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

Lecture

Atmosperic Science in the Anthropocene

30 h/

2 SWS 60 h

Seminar

Atmosperic Science in the Anthropocene

30 h/

2 SWS 60 h

Qualifikations-

ziele / Kompe-tenzen

1.) Fachkompetenzen The students should be familiar with the basics processes relevant to the Earth System, including exchanges between various Earth System components. A basic competence in math, physics and chemistry will be assumed. The lectures will, however, be conceived so that graduate students or postgraduates from other disciplines can also follow well (even if the details of derivations will not always be understood, the relevance of the overall steps and results will be noted).

2.) Methodenkompetenzen The students are expected to actively participate in the scientific discussions in the lectures and seminars. At the end of the semester the students should understand and be able to describe and explain the physical and chemical aspects of atmospheric science and their relationship to global change (e.g., climate change, air pollution) as covered in the lectures. 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) The students should be able to understand the current state of the art for their seminar topics based on the provided literature (mainly in English), as well as further literature which they research independently. They should be able to present a Seminar for their fellow students, making use of appropriate presentation materials, and able to defend the details and conclusions of the presentation in the following discussion.

Inhalte

The course will cover the key topics of atmospheric science in the context of global change, including:

- Basic principles of meteorology (meteorological elements, primitive equations, horizontal and vertical structure of the Atmosphere);

- Atmospheric dynamics; - Weather systems; - Atmospheric circulation systems and atmospheric chemistry; - Chemistry-climate interactions; - Along with further topics, such as extreme cases of air pollution, climate engineering, and

the connection between atmospheric science and society.

The seminar presentations will be based on the most recent assessment report of the IPCC WG-1.

Recommended book: „Atmospheric Science, an Introductory Survey“, by Wallace und Hobbs. (The book will be mostly used during the first half of the course, thereafter specialized literature will be made use of more often.)

Schlüssel-

kompetenzen

Self-organization, competence in making judgments, analysis and presentation techniques

Teilnahme-

Voraus-

setzungen

There are no formal pre-requisites. Basic knowledge of climatology is recommended. The lectures will be held in ENGLISH, so that appropriate English skills will be required.

Prüfungs-

leistungen

One written examination at the end of the course (graded, duration: ca. 60 min), one graded presentation

Leistungs-punkte und Notenvergabe

Lectures and graded examination = 3 LP

Seminar and graded presentations = 3 LP

One discussed but non-graded practice presentation is required to be permitted to hold the graded presentation.

The final grade is determined from the examination and seminar presentation, each counting 50%.

Verwendung des Moduls

in anderen Studiengängen

Possible in consultation with the responsible person for the Modules.

Modul-

beauftragte/r PD Dr. Mark Lawrence, IASS Potsdam

Bemerkungen The Module will be conducted by PD Dr. Mark Lawrence from the IASS/Potsdam.

The lectures will be held in ENGLISH.

Termin Modulprüfung

On the last lecture or seminar time slot for the course at the end of the semester


On request


Possibly an excursion to the measurements station that is planned for the roof of the IASS.

Module title WOM (TEUW): Dryland Hydrology

Optional required module (“Wahlpflicht-

modul”)

Work load Credit points Academic term (recommended)

Frequency Duration

Attend. times: 4 SWS / 60 h

Self studies: 120 h Sum: 180 h

6 2. M.Sc.-Semester each summer term

one semester

Work load / credit points

Courses Attendance

times Self studies

Lecture

Irrigation and Agriculture Hydrology

30 h / 2 SWS 60 h (by Dr. Baroni und N.N.)

Lecture & Seminar

Dryland Water Resources

30 h / 2 SWS 60 h (by Prof. Oswald & Prof. Bronstert)

Envisaged qualifications/ competences

1.) Topical skills The participants will be familiar with the hydro-physical properties and peculiarities of dryland water resources (semi-arid and arid landscapes). A particular focus is on irrigation technology and agricultural hydrology. 2.) Technical skills The participants will be able to quantify crop water requirements, water requirements for salt leaching and sustainable use of water resources under such environmental conditions. 3.) Action skills The participants will be able to independently design measures for sustainable water use in dryland environments.

Contents Lecture “Irrigation and Agriculture Hydrology” Lecture & Seminar „Dryland Water Resources“: basics of hydro-physics and hydro processes of semi-arid and arid landscapes and applied case studies

Key competences Presentation techniques (for the seminars) Usage of simple models (spreadsheet models; simple structured coding)

Conditions of Recommended is the successful completion of the first part of the obligatory module “Umwelthydrologie”

participation

Study achievements

Oral presentation for Dry land water resources + Written Report for irrigation and agr. hydrology

Module usage in other master courses?

Possible (upon consultation with the module representative)

Module Representative

Dr. Gabriele Baroni

comments The module is taught in English language

Date of module exam

After module completion (in the first examination period scheduled)

Modultitel WOM (TEUW): Earth System Science

Wahlpflicht-

modul


punkte Studiensemester

(empfohlen)

Häufigkeit des

Angebots

Dauer (empfohlen)

Kontaktzeit: 90 h

Selbststudium: 90 h

Summe: 180 h

6 2 M.Sc. Semester

Sommer-

semester/Winter-

semester 1 Semester

Arbeitsaufwand/ Leistungspunkte

Lehr-

veranstaltungen

Kontakt-

zeiten

Selbststudium

*in Englisch/gflss. in Deutsch

Earth System

Science and

Management (V)*

30 h 30 h

Concepts and

Methods of

Complex Systems in

Sustainability

Science (V)*

30 h 30 h

Cities and Climate

Change: Catalysts

of challenges and

solutions (S+Ü)*

30 h 30 h

Qualifikations-

ziele / Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen Die Studierenden verfügen über Kenntnisse im Bereich der Klimawirkungsanalyse, können moderne Methoden in Umweltsystemanalyse anwenden und sind in der Lage die die Treiber des Umweltwandels zu beschreiben. 2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden sind in der Lage moderne Methoden der Umweltmodellierung und Klimawirkungsanalyse zu verstehen. Sie können auf der Basis des erworbenen Wissens Methoden aus unterschiedlichen disziplinären Kontexte einsetzten und z.B. Konzepte wie die

Vulnerabilitätsanalysen anwenden. Die Studierenden sind in der Lage, quantitative und qualitative Analysen unter Verwendung unterschiedlicher Methoden durchzuführen und Lösungsansätze zu formulieren und zu evaluieren. 3.) Handlungskompetenzen Mit den erworbenen Fach- und Methodenkompetenzen kann Erkenntnis über zugrundeliegende Prozesse und Probleme gewonnen und beschrieben werden. Die Studierenden sind in der Lage Fragestellungen in interdisziplinären Teams zu bearbeiten und können eigenverantwortlich Analysestrategien entwickeln.

Inhalte

Earth System Science: The course addresses the multidisciplinary field of global and climate change research impact research ranging from more theoretical concepts to applications like strategies for vulnerability assessments. In detail: − Foundations of Earth System and Climate Sciences − Anthropogenic or Geohistorical Climate Change? − Introduction into systems theory − The role of chaos and complexity in climate and environmental systems − Methods and Concepts in Climate Impact Research − Basics of Integrated Assessment Modelling − Carbon Management as solution − International Frameworks and their role in the climate debate − Cities and Climate Change − Transition pathways to sustainability − Sustainable Development & Environmental Constraints Concepts and Methods of Complex Systems in Sustainability Science The course review the sustainability term, introduces complex systems, and relates both; addressing in particular: − Celluar Automata, Game of Life − Percolation theory, Forest Fire Model − Power Laws in Ecological Systems − Social Conflicts − Cities as complex systems − Dynamical systems, carrying capacity − Other complex systems Cities and Climate Change: Catalysts of challenges and solutions: This course goes into detail into the link between cities and climate change. − Basics of climate change − Cities and urbanisation − Adaptation and mitigation challenges in cities − Future urban sustainable development

Schlüssel-kompetenzen

Urteilskompetenz, Wissenschaftliche Denk und Arbeitsweisen, Methodendiskussion, Umgang verschiedenen methodischen Konzepten

Teilnahme-voraussetzungen

B. Sc. Geoökologie, Geophysik, Geologie, Physik oder gleichwertiger Abschluss.

Prüfungsleistungen Die Bewertung des Moduls erfolgt in einer abschließenden Modulprüfung (20min) und seminarbegleitenden Referaten

Leistungspunkte und Notenvergabe

6 LP

Verwendung des Moduls in anderen

Modulinhalte sind in anderen Studiengängen verwendbar

Studiengängen

Modul-

beauftragte/r

J. Kropp, Potsdam Institut für Klimafolgenforschung & Institut für Erd- und Umweltwissenschaften Diego Rybski, Potsdam Institut für Klimafolgenforschung

Bemerkungen Für Blockkurs (SE +Ü), siehe gegebenenfalls jeweilige Aushänge


Nach Vereinbarung

Modultitel WOM TEUW: Ecosystem Services

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)


Summe: 180 h

6

4 SWS

Seminar in jedem Wintersemester

Geländepraktikum in jedem

Sommersemester

2 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte

Lehr-

Veranstaltungen

Kontakt-

zeiten

Selbst-

studium

Seminar 30 h / 2 SWS*/

WiSe 60 h

Geländepraktikum 30 h/ 2 SWS*/

SoSe 60 h

Qualifikations-

ziele /

Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen - Grundkenntnisse in der Ökosystemanalyse und Ökosystemtheorie - interdisziplinäre Herangehensweisen an Umweltfragestellungen

2.) Methodenkompetenzen Lösungsansätze für die nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen erfordern grundlegende Kenntnisse über die Ökosysteme, Ökosystemfunktionen und Ökosystemdienstleistungen. Im Rahmen dieser Veranstaltung werden neueste wissenschaftliche Entwicklungen dazu vorgestellt, wie integrierte Bewertungsansätze auf der Grundlage eines systemischen Monitorings, sog. ex ante Impact Assessment-Ansätze auf Grundlage adäquater Indikatoren etc. Konkrete methodische Ansätze sind: - Integrierte Messprogramme, Modellierung, Validierung - Gesamtrechnungen und Bewertung - Adaptives Management - Wissenschaft/Politik-Schnittstelle/Transfer

3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Die Studierenden beherrschen die wissenschaftlichen Herangehensweisen an eine Fragestellung. Die Studierenden können ihre Arbeit vor der Seminaröffentlichkeit mit Hilfe geeigneter Präsentationsmedien vorstellen und verteidigen. Die Studierenden sind in der Lage, im Team zusammenarbeiten und gemeinsam eine Fragestellung bearbeiten.

Inhalte

Ökosysteme wie auch deren Funktionen und somit auch die Ökosystemdienstleitungen (EcoSystemServices) sind durch das Agieren des Menschen beeinträchtigt, teilweise gar degradiert. Dies zeigt sich u.a. in Form des Klimawandels, dem Verlust an Biodiversität etc. Andererseits wächst aber das Wissen dem entgegenzuwirken bzw. von vornherein einen nachhaltigen Umgang mit diesen Ressourcen zu gewähren. Gleichwohl bedürfen die vielen noch offenen Fragen einer Klärung. Entsprechend wird die Veranstaltung fokussieren auf: - Dienstleistungen, die natürliche Systeme bereitstellen; - Funktionen, die zu erhalten sind; - eine ausgewogene nachhaltige Nutzung und Art und Umfang von Konventionen; - neue konzeptionelle Ansätze wie die sog. wissensbasierte Bioökonomie etc.

Zu beantworten ist: Wie finden wir Wege raus aus dem “business as usual” hinein in neue, wegweisend nachhaltige Handlungsweisen? Welche Ansätze hält die Wissenschaft bereit? Wie sind Entscheidungsfindungen zu unterstützen?

Schlüssel-

kompetenzen

Arbeitsorganisation - selbständiges Arbeiten - Teamfähigkeit - Präsentationstechniken

Wissenschaftliches Arbeiten

- analytische Herangehensweise - Methodensicherheit/-erarbeitung

Teilnahme- voraussetzung

Grundkenntnisse der Geoökologie

Prüfungs-

leistungen

- Prüfungsteilleistung im Rahmen des Seminars: Eigenständige Bearbeitung einer komplexen Fragestellung und Präsentation der Ergebnisse sowie Aufarbeitung und Einstellung in die openLandscapeWIKI (www.openLandscape.org)

- Prüfungsteilleistung am Ende des Geländepraktikums: Auswertung/Abschlussbericht in Form eines Handbuchs

Leistungs-


- Seminar: 3 LP - Geländepraktikum: 3 LP


möglich (nach Absprache mit dem Modulbeauftragten)

Modul-

beauftragte/r

Prof. Dr. Hubert Wiggering, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften / Professur für Geoökologie, & ZALF

Bemerkungen In die Veranstaltungen werden im Rahmen des Doktorandenstudiums ggf. Doktoranden der Universität Potsdam wie des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) in Müncheberg einbezogen. Die Veranstaltung kann gerne in englischer Sprache abgehalten werden.



Seminar im WS: als Blockveranstaltung n.V. Geländepraktikum im SS: 4 tägig n.V.

Modultitel WOM TEUW: Geobotanik

Wahlpflicht-modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)


Summe: 180 h 6 jährlich 2 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

Vorlesung Einführung in die Vegetations- geschichte Mittel-europas und angren-zender Gebiete

15 h / 1 SWS/ im

WiSe 15 h

Übung Einführung in die Methodik der Pollenanalyse

30 h (1 Woche) im

WiSe 15 h

Exkursion (mit Übungs-anteil) Vegetations-typen Mitteleuropas und deren Standort-charakteri- sierung

45 h (Blockver-anstaltung)

/ 3 SWS im

SoSe

15 h

Vorlesung Geobotanik B

30 h im SoSe 15 h

Qualifikations-

ziele / Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen Fähigkeit zur komplexen Betrachtung geobotanischer Sachverhalte im Kontext der Landschaftsgeschichte, der edaphischen und klimatischen Bedingungen, Bewertung geobotanischer Erhebungen

2.) Methodenkompetenzen Grundlagen der Pollenanalyse

3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Dokumentation und Präsentation wissenschaftlicher Sachverhalte, Interaktion und Kooperation in der Übungsgruppe

Inhalte

Inhaltliche Schwerpunkte: - ein Überblick über die mitteleuropäische Vegetations- und Klimageschichte sowie die Methoden

der Pollenanalyse - die wichtigsten Vegetationstypen Mitteleuropas im Kontext der Landschaftsgeschichte und

Standortbedingungen einschließlich konkreter Freilandanschauung

Schlüssel-

kompetenzen

Arbeitsorganisation - selbständiges Arbeiten - Teamfähigkeit - Präsentationstechniken

Wissenschaftliches Arbeiten - analytische Herangehensweise - Methodensicherheit/-erarbeitung

Teilnahme- voraus-

setzung

Kenntnisse in Ökologie und Vegetationskunde

Prüfungs-

leistungen Mündliche Prüfung im Sommersemester (20 min)

Leistungs-


6 LP


möglich (nach Absprache mit dem Modulbeauftragten)

Modul-

beauftragte/r Dr. Torsten Lipp, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften


Sommersemester

Modultitel WOM TEUW: Georisiken: Risikoanalyse, -bewertung und –reduktion

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)

Kontaktzeit:60 h Selbststudium: 120 h

Summe:180 h 6 LP 1. und 2. Semester

jährlich, Beginn im


Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

Vorlesung Methoden der Risikoanalyse und Risikobewertung

30 h/ 2 SWS

(im WS) 40 h

Projektseminar Fallstudie Risikoreduktion

30 h/ 2 SWS (im WS oder

SS) 80 h

Qualifikations-

ziele / Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Risikoanalyse und Risikobewertung. Sie können die Schritte einer Risikoanalyse (für verschiedene Georisiken) nachvollziehen und sind in der Lage, Risikoaussagen zu Georisiken zu bewerten. Die Studierende beherrschen wichtige Begriffe der Risikoforschung und vertiefen ihre Kenntnisse zur Risikoreduktion. Die Studierenden können eigenständig Fragestellungen zur Risikoforschung entwickeln und für konkrete Fallstudien Lösungsansätze zur Reduktion von Risiken erarbeiten, analysieren und bewerten. 2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, eine (einfache) Risikoanalyse durchzuführen. Die Studierenden wissen (anhand verschiedener Georisiken), wie fachwissenschaftliche Modelle entwickelt und eingesetzt werden. Die Studierenden kennen die Grenzen und Unsicherheiten von Risikoaussagen und können Risikoanalysen und Maßnahmen zur Risikoreduktion kritisch beleuchten. 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Die Studierenden können ihre Arbeit vor einer Seminaröffentlichkeit mit Hilfe geeigneter Präsentationsmedien vorstellen und verteidigen. Die Studierenden sind in der Lage, im Team zusammenarbeiten und gemeinsam eine Fragestellung bearbeiten. Die Studierenden können ihren Standpunkt schriftlich darstellen.

Inhalte

Vorlesung „Methoden der Risikoanalyse und Risikobewertung“: Die Vorlesung führt in Methoden und Ansätze zur Quantifizierung von Georisiken sowie zur Bewertung von Vorsorgemaßnahmen ein. Ziel ist die Vermittlung und Diskussion der grundlegenden Aspekte der Analyse von Georisiken und der Maßnahmenbewertung: Gefährdungsanalysen; Bemessung von Schutzeinrichtungen, Versagensszenarien; Expositions- und Vulnerabilitätsanalysen; Methoden der Risikobewertung zur Unterstützung von Entscheidungen. Arbeitsweise: Vorlesung mit Hausaufgaben der Studierenden Projektseminar „Risikoreduktion“: Ziel ist es, die Ansätze und Methoden aus der Risikoforschung auf ein konkretes Problem anzuwenden. Die Studierenden sollen im Team Lösungen zur Risikoreduktion entwickeln, wobei Methoden und Werkzeuge der Risikoanalyse und -bewertung eingesetzt werden sollen. Arbeitsweise: Durchführung einer Studie mit Ergebnispräsentation und schriftlicher Ausarbeitung

als Projektbericht

Schlüssel-

kompetenzen

Erarbeitung und Durchführung einer wissenschaftlichen Studie (unter Anleitung); Teamarbeit; Diskussionsvermögen; Anwendung mathematischer Methoden (GIS, Statistik)

Teilnahme-

Voraus-setzungen

Prüfungs-

leistungen

Hausaufgaben zur Vorlesung „Methoden der Risikoanalyse und Risikobewertung“ (Leistungen, um zur Modulprüfung zugelassen zu werden); aktive und regelmäßige Mitarbeit im Projektseminar, das mit einem Bericht abgeschlossen wird


Die Modulabschlussnote ergibt sich aus dem Projektseminarbericht.




Modul-

beauftragte/r

Prof. Dr. Bruno Merz, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften & GFZ

Prof. Dr. Annegret Thieken, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften


Die Abgabe des Projektseminarberichtes erfolgt am Ende des Zwischensemesters.


6 Wochen nach Ablauf des ersten Prüfungstermins

Modultitel WOM TEUW: Limnoökologie für Geoökologen

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)

Kontaktzeit: 71,25 h Selbststudium: 108,75 h

Summe: 180 h 6 LP

Jedes Winter-semester

1 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

Vorlesung

Limnoökologie

33,75 h/

3 SWS 88,75 h

Vorlesung Angewandte Limnologie

ODER

Fließgewässer-ökologie

(nur Teilnahmeschein)

22,5 h/

2 SWS 15 h

Mikroskopische Übungen

15 h 5 h

Qualifikations-

ziele /

Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen - Die Studierenden beherrschen die

Grundlagen der Limnologie. - Die Studierenden kennen die

wichtigsten abiotischen Faktoren, die ökologische Prozesse in Gewässern beeinflussen. - Die Studierenden kennen die

wichtigsten biotischen Prozesse in Gewässern. - Die Studierenden verfügen über vertiefte Kenntnisse in der Limnoökologie. - Die Studierenden kennen die Beziehungen zwischen Gewässern und ihrem Umland. - Die Studierenden können im Rahmen des Fachgebietes wissenschaftlich fundierte Urteile fällen.

2.) Methodenkompetenzen - Die Studierenden sind in der Lage, die Verknüpfung zwischen Umwelt und Populationen herzustellen

- Die Studierenden können eine vorgegebene Fragestellung unter Anwendung fachwissenschaftlicher Methoden bearbeiten.

- Die Studierenden können eigene Fragestellungen entwickeln und unter Verwendung geeigneter Methoden bearbeiten.

- Die Studierenden wissen, wie fachwissenschaftliche Theorien und Modelle entwickelt werden. 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) - Die Studierenden können ihren Standpunkt abwägen und schriftlich darstellen. - Die Studierenden sind in der Lage, im Team zusammenarbeiten und gemeinsam eine Fragestellung bearbeiten.

Inhalte

Die Vorlesung behandelt die Entstehung und Morphologie von Standgewässern sowie die für die biotischen Prozesse ausschlaggebenden physikalischen und chemischen Prozesse. Des Weiteren werden zunächst die relevanten Organismengruppen und ihre Rolle im Nahrungsnetz dargestellt.

Darauf aufbauend wird die saisonale Planktonentwicklung und ihre Abhängigkeit von der Trophie, dem Klima und dem Management (z. B. Biomanipulation) erläutert. Der Schwerpunkt liegt auf Seen der gemäßigten Breite, der durch Vergleiche aus anderen Klimazonen und dem Meer ergänzt wird. Lernziel sind Grundkenntnisse über die wichtigen Organismengruppen und biologischen Prozesse in Gewässern, ihre Abhängigkeit von physikalischen, chemischen und

klimatischen Bedingungen und ihre anthropogene Beeinflussung. Die mikroskopischen Übungen bieten die Möglichkeit zum intensiveren Kennen lernen und zur Lebendbeobachtung wichtiger Planktongruppen.

Schlüssel-

kompetenzen

Die vermittelten Schlüsselqualifikationen schließen die Übertragung bisher meist abstrakt dargestellter Prinzipien auf einen konkreten Lebensraum sowie den praktischen Umgang mit Mikroskopen und Bestimmungsschlüsseln für

Planktonorganismen ein. Damit verbunden ist ein Einblick in mögliche Tätigkeiten nach Studienabschluss im Bereich Gewässerökologie.

Teilnahme-

Voraus-

setzungen

Gute Kenntnisse im Bereich der Ökologie

Prüfungs-

leistungen Klausur (90 min) zur Vorlesung Limnoökologie

Leistungs-


Die Klausurnote ist die Modulnote

Modul-

beauftragte/r Dr. Torsten Lipp, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften


Innerhalb der ersten zwei Wochen nach der Vorlesungszeit


Kurz vor Beginn des Sommersemesters

Modultitel WOM TEUW: Prozesse des globalen Wandels

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)

Kontaktzeit: 4 SWS / 60 h

Selbststudium: 120 h Summe: 180 h

6 2. Semester Master Jedes

Sommersemester 1 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

Vorlesung: Modellierung erdsyste-marer Prozesse

30 h / 2 SWS 60 h

Blockseminar: Modellierung erdsys-temarer Prozesse und deren praktische Umsetzung

30 h / 2 SWS 60 h

Qualifikations-

ziele /

Kompetenzen

1) Fachkompetenzen Die Studierenden beherrschen die Grundlagen globaler Modellierungsansätze in Landoberflächenmodellen, Biosphärenmodellen und Landnutzungsmodellen und verstehen, wie man Teilsysteme des Erdsystems und deren Wechselwirkungen analysiert. Sie vertiefen damit ihr Prozessverständnis und erlernen Methoden der makroskaligen Modellbildung. Die Studierenden kennen die wichtigsten Prozesse des Globalen Wandels und können Rückkopplungsmechanismen (positive, negative) identifizieren wie Klima-Kohlenstoffrückkopplungen, Stoff- und Energietransfer zwischen Erdsystemkomponenten und erwerben Kenntnisse im Fachgebiet der globalen (terrestrischen und marinen) Biosphären- und Landoberflächenmodellierung. Die Studierenden können im Rahmen des Fachgebietes wissenschaftliche Ansätze und Ergebnisse mit Fachwissen hinterfragen und beurteilen. 2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden können eigene Fragestellungen in der Erdsystemanalyse entwickeln und mithilfe von konzeptionellen Modellen Lösungsansätze entwickeln. Die Studierenden wissen, wie wissenschaftliche Theorien und Modelle in der Erdsystemanalyse entwickelt werden und können begründete Anpassungen von Methoden vorschlagen. Die Studierenden verfügen über erste Grundlagen der Programmierung (scriptbasierte Programmiersprachen wie z.B. R oder Matlab, oder andere Programmiersprachen wie C oder Fortran). Sie können Abstraktionen in Modellen erfassen und Systemschemata erarbeiten. Die Studierenden lernen den Umgang mit und die wissenschaftliche Bewertung von Modellunsicherheiten. Die Studierenden lernen, wissenschaftliche Publikationen in englischer Sprache zu finden, zu verstehen und zu hinterfragen, und diese in den aktuellen Stand der Forschung einzuordnen. 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Die Studierenden können einen wissenschaftlichen Standpunkt schriftlich darlegen und in einen erdsystemaren Kontext einordnen. Die Studierenden können ihre Arbeit vor der Seminaröffentlichkeit mit Hilfe geeigneter Präsentationsmedien vorstellen, die Diskussion anleiten und Standpunkte wissenschaftlich hinterfragen und verteidigen. Die Studierenden sind in der Lage, im Team zusammen zu arbeiten und gemeinsam eine Fragestellung zu bearbeiten. Die Studierenden können selbständig Modellergebnisse auswerten und graphisch darstellen und inhaltlich beurteilen. Die Studierenden können Forschungsfragen stellen, Lösungsansätze entwickeln und die Ergebnisse in den Gesamtkontext einordnen.

Inhalte

Globale Modellierungsansätze zu Vegetationsdynamik, Atmosphäre und Ozean, Landnutzung und Energiesystemen, Wasserkreisläufen, Vegetationsdynamik, Landnutzung und deren Rückkopplungen, Beeinflussung globaler Kreisläufe durch den Menschen, Modellparametrisierung und -diskretisierung

Schlüssel-

kompetenzen Urteilskompetenz, Teamarbeit, Recherche- und Analysetechniken, Grundlagen der Modellierung

Teilnahme-

Voraus-

setzungen

Grundlegende Kenntnisse zum Globalen Wandel analog zum Modul zu Globalem Wandel im BA

Geoökologie

Prüfungs-

leistungen Prüfungsgespräch (20 min) nach Abschluss des Moduls (2 LP)

Leistungs-

punkte und

Notenvergabe

Benoteter Vortrag zu Fachmodulen (2 LP) und zu Analyseergebnissen (2 LP) im Seminar

Abschlussnote setzt sich aus benoteten Vorträgen und Prüfungsnote zu jeweils 50% zusammen

Verwendung

des Moduls in

anderen

Studiengängen

Möglich nach Absprache mit dem Modulbeauftragten

Modul-

beauftragte/r Dr. Kirsten Thonicke, PIK

Termin Modul-

prüfung Nach Abschluss des Blockseminars

2. Termin Modul-

prüfung i.d.R. Mitte Oktober

Termin

Blockübung letzte Woche vorlesungsfreie Zeit (i.d.R. Ende September)

Modultitel

WOM TEUW: System-Ökologie und Naturschutz

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)


Summe:180 h 6 Jährlich 2 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

Vorlesung Ökologie II 30 h/

2 SWS/ WS 60 h

Vorlesung Wissen-schaftliche Grundlagen des Naturschutzes

30 h/

2 SWS/ SS 60 h

Qualifikations-

ziele /

Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen: grundlegendes Verständnis heute aktueller Konzepte in der Ökologie, Vertiefung grundlegender Kenntnisse in wissenschaftlichem Naturschutz unter Einbeziehung jeweils aktueller Forschungsthemen und -methoden 2.) Methodenkompetenzen (-)

3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) (-)

Inhalte

In der VL Ökologie II (System-Ökologie) werden vertiefend Funktionsweisen und Eigenschaften von natürlichen und anthropogen beeinflussten Ökosystemen vermittelt. Schwerpunkte sind Lebensgemeinschaften und Diversität, Stoff- und Energieflüsse in Ökosystemen, die Regulation von Nahrungsnetzen und einige Aspekte der Humanökologie.

Prüfungs-

leistungen

Klausur zur VL Ökologie II Klausur zur VL Wiss. Grundlagen des Naturschutzes


6 LP Jede Klausur geht zu 50% in die Modulnote ein.

Modul-

beauftragte/r Dr. Torsten Lipp Institut für Erd- und Umweltwissenschaften


Ende Sommersemester/Wintersemester

Modultitel WOM MEUW: Environmetrics

Wahlpflicht-

modul



(empfohlen) Häufigkeit des

Angebots Dauer

(empfohlen)


Summe: 180 h 6 1. Semester

Jährlich im Wintersemester

1 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-punkte


Kontakt- zeiten

Selbststudium

Vorlesung/Übung Zeitreihen- und Spektralanalyse

30 h / 2 SWS

30 h

Vorlesung/Übung Fortgeschrittene Geostatistik

30 h / 2 SWS

30 h

Bearbeitung der Übungsaufgabe

30 h

Klausur-

vorbereitung 30 h

Qualifikations-ziele / Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen Die Studierenden wissen, welche Besonderheiten Zeitreihen im Gegensatz zu anderen Datensätzen aufweisen, und welche Möglichkeiten und Begrenzungen sich daraus ergeben. Sie kennen die wichtigsten Verfahren für eine systematische Analyse von Zeitreihen im Bereich der Ökosystemforschung. Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage, aus einem Set geostatistischer Methoden auszuwählen, um komplexe naturwissenschaftliche Fragestellungen zu bearbeiten. 2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden beherrschen die wichtigsten Methoden zur Analyse von temporalen und räumlichen Datensätzen. Sie sind in der Lage, je nach Fragestellung geeignete Verfahren auszuwählen, selbst durchzuführen und die Ergebnisse kritisch zu bewerten. Die Studierenden können die erlernten Verfahren in der Statistiksoftware R umsetzen. 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Die erworbenen Fähigkeiten und Kenntnisse befähigen die Studierenden zur systematischen Erhebung, Identifizierung und Überprüfung von Änderungen in Umweltsystemen. Sie können räumliche Strukturen in Landschaften modellieren und deren Implikationen für Umweltprozesse abschätzen.

Inhalte

Zeitreihen- und Spektralanalyse − Grundlagen der Zeitreihenanalyse − Auto- und Kreuzkorrelation − Analyse auf Stationarität bzw. Trends der Momente der Zeitreihe − Spektralanalyse (Fourieranalyse, Powerspektrum, Grundlagen der Waveletanalyse) − Übung zur Vertiefung ausgewählter Verfahren der Zeitreihen- und Spektralanalyse

Fortgeschrittene Geostatistik − Schätzverfahren für Variogrammmodelle − Umgang mit räumlichen Trends − Geostatistische Simulationen − Erstellen von Wahrscheinlichkeitskarten − Bearbeitung eines veranstaltungsbegleitenden Projekts aus den Fachbereichen Hydrologie

und Bodenkunde

Schlüssel-

kompetenzen

Arbeitsorganisation − Selbstorganisation − Projektarbeit − Planungskompetenz: Identifizieren von Arbeitsschritten

Analysetechniken − Wissenschaftliche Denk- und Arbeitsweise (Erarbeiten von Lösungen zu komplexen − Fragestellungen) − Methodendiskussion − Anwendung mathematischer Methoden: Tabellen, Grafiken, Funktionen − Umgang mit statistischen Methoden − Umgang mit Software-Paketen: computer skills − Umgang mit Programmiersprachen

Präsentationstechniken − Diskussionsvermögen

Teilnahme-voraussetzungen

− Kenntnis der Grundlagen der Statistik − Grundkenntnisse der Statistiksoftware R

Prüfungs-

leistungen − Klausur (90 min) nach Abschluss des Moduls

Leistungs-


Voraussetzungen für den erfolgreichen Abschluss des Moduls ist die Bearbeitung einer Übungsaufgabe entweder aus der Zeitreihen- und Spektralanalyse oder aus der Geostatistik sowie die Präsentation der Ergebnisse in der Übung. Diese Leistungen gehen nicht in die Modulbewertung mit ein.




Modul-

beauftragte/r Dr. Alexander Zimmermann


Der Prüfungstermin wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben.

Modultitel

WOM MEUW: Feldmethoden

Wahlpflicht-

modul




Angebots Dauer

(empfohlen)


Summe: 180 h 6 2. M.Sc.

jedes Sommer-semester

1 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

* bei Bedarf in Englisch

** wird als fünftägige Veranstaltung angeboten, bei Bedarf in zwei separaten Gruppen

*** wird z.T. nur als 10-tägige Veranstaltung angeboten

Innovative Feld-methoden*

12 h / 1 SWS 18 h

Geländeübung Flussbetthydraulik und Tracertechniken**

30 h / 1 SWS 30 h

Landschaftspraktikum ***

60 h / 2 SWS 30 h

Qualifikations-

ziele / Kompe-tenzen

1.) Fachkompetenzen Die Studierenden sind mit theoretischen Grundlagen moderner Feldmethoden vertraut. 2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, geeignete Feldmethoden für spezifische geowissenschaftliche Fragestellungen auszuwählen. Die Studierenden sind in der Lage, Kompartimente ausgewählter Landschaften zu analysieren und zu diskutieren. Ebenso spezifische Problemstellungen dieser Landschaften 3.) Handlungskompetenzen Mit den erworbenen Fach- und Methodenkompetenzen können Messstrategien entwickelt und bestehende ähnliche Messprogramme hinsichtlich ihrer Eignung besser beurteilt werden.

Inhalte

Innovative Feldmethoden - Vorstellung der Messverfahren / -methoden - Turbidität - (Feld-)Spektrometrie - Bodenfeuchte - Distributed Temperature Sensing - Gravimetrie - Niederschlagsradar - Abflussmessung

Flussbetthydraulik und Tracertechniken:

- Hydraulische Tests - Tracertests - Temperaturmessungen - Austausch Grundwasser-Oberflächengewässer

Landschaftspraktikum

- Im Landschaftspraktikum werden den Geoökologie-Studenten Grundlagen der Geoökologie in ausgewählten Landschaften und Landschaftskompartimenten vermittelt sowie ausgewählte spezifische Probleme aus Sicht unterschiedlicher Fachdisziplinen beleuchtet. Das Programm setzt sich aus wissenschaftlichen Geländeexkursionen und einem Vortrags- und/oder Auswerteteil zusammen. Die fachliche Begleitung im Gelände sowie Vorträge vor Ort werden durch Wissenschaftler der Universität Potsdam und von Partneruniversitäten, sowie praktisch tätige Ingenieure und Naturwissenschaftler übernommen. Landeskundliche Aspekte finden im Rahmen des Exkursionsprogramms ebenso Berücksichtigung.

Teilnahme-

Voraus-

setzungen

B.Sc. Geoökologie oder gleichwertiger Abschluss

Prüfungs-

leistungen

Die Teilnahme an „Innovative Feldmethoden“ muss als Prüfungsnebenleistung erbracht werden um das Modul erfolgreich abschließen zu können Benotet werden zu gleichen Teilen die Ausarbeitungen der Geländeübungen und die Vorträge oder Ausarbeitungen des Landschaftspraktikums

Leistungs-


6 LPs 50% Ausarbeitung Geländeübung und 50%Ausarbeitung oder Vortrag zu Landschaftspraktikum


Nur nach Absprache. Geoökologie-Studierende haben Priorität

Modul-

beauftragte/r

Prof. Sascha Oswald Institut für Erd- und Umweltwissenschaften | Wasser- und Stofftransport in Landschaften

Bemerkungen Die Teilnehmerzahl ist i.d.R. aus organisatorischen Gründen begrenzt.


Begleitend zur Geländeübung und Landschaftspraktikum, typischerweise bis max. Okt./Nov.


Siehe jeweilige Aushänge

Modultitel WOM MEUW: GEOSimulation: Reale und virtuelle Welten

Pflicht- modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- Punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)



Voraussichtlich jährlich

1 Semester

Arbeits- aufwand/ Leistungs- punkte


Kontakt- zeiten

Selbststudium

Seminar 30 h 90 h

2-tägiger Geländekurs 20 h 10 h

1-tägiger Blockkurs 10 h 20 h

Qualifikations- ziele/ Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen Interagierende Mensch-Umweltsysteme stehen im Fokus dieses als Fallstudie aufgebauten Moduls. Aufgrund des problemorientierten Lehransatzes variieren die vermittelten Fachkenntnisse je nach Fallstudie. Typische Themen sind z.B. Naturgefahrensituationen wie z.B. Hochwasserschutz unter Klimawandel. 2.) Methodenkompetenzen Die wissenschaftlichen Analyse von Mensch-Umwelt-Systeme, das interdisziplinäre Zusammenarbeiten und die sinnvolle Kombination unterschiedlicher Methoden und Modelle stehen im Fokus des Moduls, sowie die inhaltlich sinnvolle und technisch ansprechende Umsetzung in der Visualisierung und Kommunikation der Projektergebnisse. 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Das Modul ist als problemorientiertes Lehrmodul aufgebaut. Es fördert gezielt ein verbessertes Verständnis für den Zusammenhang zwischen realweltlichen Problemen und der Zulänglichkeit wissenschaftlicher Herangehensweisen, sowie verbleibender Unsicherheiten.

Inhalte

Seminar zur Problemanalyse, Datenauswertung, Simulation und Visualisierung - Erfassung und Strukturierung der Problemstellung - Identifikation der notwendigen Analyseschritte und Aufsetzen der Kleingruppenarbeit - Sichtung vorhandener Daten - Identifikation von Datenlücken und Festlegung der Arbeitsschwerpunkte - Kalibrierung und Anwendung bestehender Modelle - Zusammenbringen der Ergebnisse aus den Kleingruppen - Aufbereitung der Resultate zur Visualisierung im 3D-Labor

Geländekurs zur Sichtung der Studienregion und ggf. Datenaufnahme (2 Tage am Semesterbeginn)

- Kennenlernen der Studienregion unter Einbezug lokaler Akteure der Fallstudienregion - Exemplarische hydrologische, bodenkundliche, geomorphologischem, geoökologische

Datenaufnahme oder Befragung (je nach Schwerpunkt der Kleingruppe) Blockseminar

- Blockseminar zur Präsentation und Diskussion der Ergebnisse im 3D-Visualisierungslabor (nach Möglichkeit unter Einbeziehung lokaler Akteure)

- Interpretation der Ergebnisse vor dem Hintergrund der Praxisrelevanz

Teilnahme- voraussetzungen

GIS I + II (Bsc. oder äquivalent), quantitative Datenanalyse / Statistik oder äquivalentes Mindestens 6 Teilnehmer, maximal 12 Teilnehmer

Prüfungs- leistungen

Ergebnispräsentation und Projektarbeit

Leistungs- punkte und Notenvergabe

6 LP und Note ergibt sich aus der Ergebnispräsentation und der Projektarbeit


Es handelt sich hier um ein gemeinsames Angebot für MSc Geoökologie und MSc Geowissenschaften. Das Modul ist auch geeignet für die Verwendung im MSc Geoinformation und Visualisierung.

Modul- beauftragte/r

Prof. Dr. Ariane Walz Institut für Erd- und Umweltwissenschaften | Landschaftsmanagement

Bemerkungen Einschreibung über Moodle Geländekurs am Anfang des Semesters


Studienbegleitende Projektarbeit


–

Modultitel WOM MEUW: Landschaftsstrukturanalyse

Wahlpflicht-

modul




Angebots Dauer

(empfohlen)



Jährlich im Wintersemester

1 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte

Lehrveranstaltungen Kontakt-

zeiten Selbststudium

Vorlesung/Übung Landschaftsstruktur- analyse

30 h / 2 SWS 90 h

Seminar Landschaftsstruktur- analyse: Good practice

30 h / 2 SWS 30 h

Qualifikations-ziele / Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen: Die Studierenden haben einen vertieftes Verständnis der Grundlagen von Landschaftsstrukturanalyse und der Anwendung von Landschaftsstrukturmaßen, kennen wichtige Anwendungsfälle und können die einschlägigen Methoden anwenden. 2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden können mit den einschlägigen Programmen selbstständig vielfältige Fragestellungen mit Hilfe von landschaftsanalytischen Verfahren, insb. den Landschaftsstrukturmaßen, lösen 3.) Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen) Die Studierenden können einschlägige Computerprogramme sicher anwenden (z.B. GIS) und die Ergebnisse interpretieren sowie diese vor der Seminaröffentlichkeit vorstellen

Inhalte

Landschaftsstrukturanalyse − Grundlagen der Landschaftsstrukturanalyse in der Landschaftsplanung − Landschaftsstruktureller Ansatz und Erfassung von Lebensräumen − Deskriptive Landschaftsstrukturanalyse durch Landschaftsstrukturmaße − Habitatcharakterisierung und -konfiguration − Planerische Modellierung, Monitoring und Veränderungsanalyse

Landschaftsstrukturanalyse: Good practice − Präsentation und Diskussion grundlegender und weiterführender wissenschaftlicher Artikel

über landschaftsstrukturelle Analysen.

Schlüssel-

kompetenzen

Arbeitsorganisation − Selbstorganisation − Projektarbeit

Analysetechniken − Wissenschaftliches Denken und Arbeiten (Entwicklung von Problemlösungsansätzen für

komplexe Fragestellungen) − Computerkenntnisse

Präsentationstechniken − Diskussionsvermögen

Teilnahme-

voraus-

setzungen

Mindestens grundlegendes anwendungsbezogenes Wissen über Geographische Informationssysteme (GIS), z.B. GIS I + II B.Sc. Geoökologie

Prüfungs-

leistungen

Präsentation und schriftliche Rezension eines wissenschaftlichen Artikels; eigenständig ausgearbeitete, individualisierte Erweiterung der zur Verfügung gestellten PC-Übungen inkl. Abschlussbericht.

Leistungs-


Voraussetzung für den erfolgreichen Modulabschluss ist die erfolgreiche Bearbeitung der Prüfungsleistungen insgesamt 6 LP, davon 4 LP für Vorlesung/Übung, 2 LP für das Seminar


Nach Rücksprache mit Modulverantwortlichen möglich

Modul-

beauftragte/r Prof. Dr. Ariane Walz

Bemerkungen Registrierung im Moodle-Kurs notwendig. Kurs kann auch auf Englisch angeboten werden.


i.d.R. Ende März

Modultitel WOM MEUW: Numerik und Simulation

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)

Kontaktzeiten: 4 SWS /

50 h Selbststudium: 120 h

Summe: 170 h

6 1. M.Sc.

Semester jedes


Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

e in Englisch

x bei Bedarf in Englisch

* fakultativ

Sem. Programmieren in

Rx

12 h / 1 SWS 15 h

Sem. Uncertainty and

Sensitivity Analysis 12 h / 1 SWS 15 h

Sem. Numerische

Methodenx

24 h / 2 SWS 32 h

Sem. FORTRAN-Kurs* 25 h / 2 SWS 7 h

Belegarbeit - 60 h

Qualifikations-

ziele / Kompetenzen

1.) Fachkompetenzen: Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Programmierung in der Programmiersprache R. Sie sind mit Grundlagen der Unsicherheits- und Sensitivitätsanalyse sowie numerischer Problemstellungen vertraut. 2.) Methodenkompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, unter Verwendung der Programmiersprachen R (oder Fortran) gegebene Fragestellungen in Programmiercode umzusetzen. Sie können einfache dynamische Modelle durch geeignete Gleichungen darstellen und diese mit Hilfe von numerischen Verfahren lösen und Sensitivitätsanalysen durchführen. 3.) Handlungskompetenzen Die Studenten können eigenverantwortlich ein Modellierungsprojekt planen, d.h., sich eine für die Modellierung relevante Aufgabenstellung setzen und diese selbständig bearbeiten.

Inhalte

Das Modul vermittelt den praktischen Umgang mit den Programmiersprachen R (oder Fortran). Damit werden ausgewählte Sachverhalte aus Physik, Ökologie, Hydrologie, etc. simuliert („modelliert“). Programmieren in R oder Fortran:

- Programmkontrollstrukturen, Datentypen, Funktionen, einfache Dateiein- und –ausgabe, Vektoren- und Matrixoperationen, einfache Diagramme (R), Uncertainty and Sensitivity Analysis

- Verfahren zu Untersuchung der Unsicherheit und Empfindlichkeit von Modellen Numerische Methoden:

- Maschinenarithmetik, Lösung von gewöhnlichen und partiellen DGL, numerische Optimierungsstrategien

Schlüssel-

kompetenzen

Arbeitsorganisation (1 LP) − Selbstorganisation − Planungskompetenz: Identifizieren von Arbeitsschritten

Analysetechniken (5 LP) − Wissenschaftliche Denk- und Arbeitsweise (Erarbeiten von Lösungen zu komplexen

Fragestellungen) − Anwendung mathematischer Methoden: Tabellen, Grafiken, Funktionen − Umgang mit Software-Paketen und Programmiersprachen („computer skills“)

Teilnahme-

Voraus-

setzungen

Mathematik (Vektor-, Potenzrechung, Differential- und Integralrechnung) Physik (Mechanik und Wärmelehre)

Prüfungs-

leistungen

Aktive Seminarteilnahme an allen Pflichtseminaren (80 % Anwesenheit), Hausarbeit

Programmierbeleg mit Dokumentation (ca. 5 Seiten) oder Prüfungsgespräch bei EINEM der drei

Dozenten nach Rücksprache mit diesem. Zeitaufwand ca. 60 h.

Leistungs-


Bewertung der Hausarbeit durch betreuenden Dozenten hinsichtlich Selbständigkeit, fachlichem

Anspruch, Originalität und Ausführungsqualität


nicht vorgesehen, aber möglich

Modul-

beauftragte/r Dr. Till Francke, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften

Bemerkungen -


Innerhalb von drei Monaten nach Semesterende

Modultitel

WOM TEUW: Küstendynamik

Wahlpflicht-

modul

Arbeits- aufwand

Leistungs- punkte

Studien- semester

(empfohlen)


Dauer (empfohlen)



Jedes Wintersemester

1 Semester

Arbeits-

aufwand/ Leistungs-

punkte


Kontakt- zeiten

Selbst- studium

Vorlesung 30 h / 2 SWS 30 h

Übung / Seminar 15 h / 2 SWS 30 h

Qualifikations-

ziele /

Kompetenzen

Die Studierenden kennen die Grundlagentheorie der Küstenmorphologie sowie der Küstenprozesse, kennen wichtige Anwendungsfälle und können die einschlägigen Methoden verstehen. Die Studierenden können Sedimenttransport und Küstenliniendynamik quantitativ analysieren. Mit den erworbenen Fach- und Methodenkompetenzen können die Studenten eigenverantwortlich eine integrierte Studie zur Küstenbewegung planen, die relevante Aufgabenstellung setzen und diese selbständig bearbeiten.

Inhalte

Die Vorlesung wird sich mit folgenden Aspekte der Küstendynamik befassen: - Küstenklassifikation; Definition Küstenlinie; Tektonik und Küsten - Küsten Oberflächenformen - Meeresspiegelschwankungen / “Bruun Rule” - Wellen Theorie; Küstensedimente (budgets and cells), Wellenenergie und Strömung; Wellen Refraktion und Brechung - Wellen „ set-up, set-down and run-up” - Küstenlinien Profile, “cross-shore” Sediment Transport, küstennahe Strömungen, Brandungsströmung - Küsten Ingenieurwesen und Küstenschutz - Küsten Biogeochemie – natürliches Karbon und Nährstoffzufluss; anthropogene Einflüsse und Eutrophierung - gesetzlicher Status von Küstensystemen; Küstenerhaltung - “Integrated Coastal Zone Management” (ICZM) - Mangroven Küsten, Korallen Küsten, polare Küsten, Dünensysteme, Barriere Systeme, Salzsümpfe Die Übung wird sich mit Methoden sowie mit bestimmten Anwendungsfällen befassen: - Küstenlinien Profile Anpassungsszenarien - Wellen Refraktion Vorhersage - Wellen „run-up“ Kalkulationen - Küstenmanagement

Schlüssel-

Kompetenzen -

Teilnahme-

Voraus- Grundkenntnisse der Algebra

setzungen

Prüfungs-

leistungen Klausur (60%); Seminarvortrag (40%)

Modul-

beauftragte/r Prof. Dr. Hugues Lantuit, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften

Bemerkungen Lehrsprache ist Englisch


Ende des Semesters

Documents

Master Geoökologie - geo.uni-potsdam.de · Modul Verantwortliche Mail @uni-potsdam.de Telefon 0331 – 977-Pflichtmodule PM 1 GÖ: Landschaftsstoff- dynamik Dr. S. Vogel sebastian.vogel.iv