bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Biodiversität und Naturschutz im Klimawandel
Authors: Klotz Stefan , Henle Klaus , Settele Josef , Sukopp Ulrich 
Published: February 2024

ZusammenfassungProblematisch im Gesamtkontext des Klimawandels ist auch eine sich verändernde Biodiversität in Deutschland. Biodiversität umfasst weit mehr als „Artenvielfalt“: die genetische Vielfalt innerhalb von Arten sowie die Vielfalt physiologischer Leistungen und biologischer Wechselwirkungen, z. B. Nahrungsnetze, Konkurrenz und Symbiosen. Sie schließt auch die Vielfalt an Lebensgemeinschaften und Ökosystemen ein. Der Klimawandel beeinflusst alle Elemente der Biodiversität. Auf allen Organisationsstufen des Lebens, vom Biomolekül bis zur Biosphäre, findet man Reaktionen auf klimatische Veränderungen. Wenn es weniger Arten gibt, dann verringern sich beispielsweise auch die ökologischen Leistungen für den Menschen, etwa die Produktion von Biomasse oder die Kohlenstoff- und Stickstoffbindung. In diesem Beitrag werden die direkten und indirekten Wirkungen des Klimawandels charakterisiert und Reaktionsmöglichkeiten beschrieben. Indirekte Auswirkungen auf die biologische Vielfalt ergeben sich aus gesellschaftlichen Reaktionen auf den Klimawandel, die entweder dem Klimaschutz (z. B. Eingriffe in den Naturhaushalt im Zuge eines verstärkten Ausbaus erneuerbarer Energien, insbesondere beim großflächigen Biomasseanbau) oder der Anpassung an den Klimawandel dienen und zu veränderten Landnutzungen führen (z. B. Waldumbau, Maßnahmen zum Schutz vor Extremwetterereignissen wie Deichausbau aus Hochwasserschutzgründen). Da direkte und indirekte Wirkungen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt weiter zunehmen werden, steht auch der Naturschutz vor neuen großen Herausforderungen.
Klimawirkungen und Anpassung in der Landwirtschaft
Authors: Lotze-Campen Hermann , Conradt Tobias , Ewert Frank , Frühauf Cathleen , Gömann Horst , Michaelis Peggy , Lüttger Andrea , Nendel Claas , Weigel Hans-Joachim 
Published: February 2024

ZusammenfassungDie Änderungen wichtiger Klimakenngrößen wie Temperatur und Niederschlag sowie der Konzentration von Spurengasen in der Atmosphäre beeinflussen unmittelbar physiologische Prozesse in Kulturpflanzen und damit die Ernte und die Landwirtschaft insgesamt. Zudem wirken sich Klimaänderungen indirekt auf die Pflanzenproduktion aus, indem sie strukturelle und funktionelle Eigenschaften von Agrarökosystemen verändern. Zu erwarten sind sowohl negative als auch positive Konsequenzen für die deutsche Landwirtschaft. Betrachtet werden neben direkten Auswirkungen auch mögliche Folgen für Schadorganismen und Nutztiere sowie die zu erwartende Entwicklung der Agrarproduktion. Entscheidend dafür, wie diese Effekte ausfallen, sind zum einen die Art und Intensität der Klimaveränderungen selbst, zum anderen die Empfindlichkeit der jeweils betrachteten Produktionssysteme und die Implementierung von Anpassungsmaßnahmen, mit deren Hilfe sich die Folgen des Klimawandels nutzen, vermeiden oder mildern lassen.
Kaskadeneffekte und kritische Infrastrukturen im Klimawandel
Authors: Groth Markus , Bender Steffen , Olfert Alfred , Schauser Inke , Viktor Elisabeth 
Published: February 2024

ZusammenfassungVor dem Hintergrund der großen gesellschaftlichen Relevanz kritischer Infrastrukturen diskutiert und verdeutlicht der Beitrag die bereits spürbaren sowie zukünftig zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf ihre Funktionsfähigkeit kritischer Infrastrukturen. So kann vor allem die zunehmende Vernetzung von Teilsystemen verschiedener Sektoren dazu führen, dass sich entsprechende Abhängigkeiten verstärken, die neue beziehungsweise bislang wenig betrachtete Kaskadeneffekte erzeugen können. Diesbezüglich bestehen insbesondere bei den Auswirkungen von Kaskadeneffekten in energieabhängigen und intelligenten Netzwerken noch Forschungsbedarfe und politische Handlungsnotwendigkeiten, um den derzeit verhältnismäßig guten Ausbaugrad von vielen Infrastruktursystemen in Deutschland zu erhalten und die Risiken eines großräumigen Ausfalls mit weitreichenden Kaskadeneffekten zu minimieren.
Die Bewertung von Gefahren, Expositionen, Verwundbarkeiten und Risiken
Authors: Birkmann Jörn , Bouwer Laurens M. , Greiving Stefan , Serdeczny Olivia M. 
Published: February 2024

ZusammenfassungDie Risiken und möglichen Folgen des Klimawandels für Menschen, Infrastruktur, Produktions- und Ökosysteme sind eng mit sozioökonomischen Entwicklungen und Rahmenbedingungen verflochten. Es wird deutlich gemacht, dass die komplexen Auswirkungen des Klimawandels und die Entwicklung möglicher Anpassungsmaßnahmen über die reine Gefahrenbetrachtung hinaus ein tieferes Verständnis über die Exposition, die Vulnerabilität und die Risiken erfordern. Diesbezüglich wird das Risikokonzept vom Vulnerabilitätskonzept unterschieden. In den Fokus rücken Gefahr, Exposition und Vulnerabilität als zentrale Determinanten von Klimarisiken. Auch die Frage, was unter Ungewissheit und Bandbreiten möglicher Entwicklungen des Klimas und sogenannter sozioökonomischer Entwicklungspfade zu verstehen ist, spielt dabei eine wichtige Rolle. Bisherige Untersuchungsmethoden zu Risiken im Kontext des Klimawandels und darauf aufbauende Entscheidungsprozesse werden im Hinblick auf künftige Anpassungsmaßnahmen diskutiert.
Entscheidungen unter Unsicherheit in komplexen Systemen
Authors: Held Hermann 
Published: February 2024

ZusammenfassungDas Kapitel nimmt Fragen des Umgangs mit Unsicherheiten und Bandbreiten der Klimafolgenprojektionen in den Blick, die vor allem angesichts hoher Schadens-, aber auch Vermeidungskosten eine große Herausforderung für die gesellschaftliche Meinungsfindung und das Handeln von Entscheidungsträgern und -trägerinnen darstellen. Wichtige gesellschaftliche Entscheidungen betreffen üblicherweise Handlungen, deren Ziel es ist, Veränderungen an komplexen Systemen vorzunehmen, um das System noch besser auf die Herausforderungen der Zukunft auszurichten. In der Regel lassen sich jedoch die Folgen solcher Entscheidungen nicht genau vorhersagen. Bei den meisten Entscheidungen, die komplexe Umweltsysteme betreffen, spielt Unsicherheit deshalb eine entscheidende Rolle. Das Kapitel stellt verschiedene Methoden vor, unter Unsicherheit zu entscheiden, und plädiert für Risikominderung durch breite und offene Dialogprozesse.
Emissionsreduktionen durch ökosystembasierte Ansätze
Authors: Hansjürgens Bernd , Bolte Andreas , Flessa Heinz , Heidecke Claudia , Nordt Anke , Osterburg Bernhard , Pongratz Julia , Rock Joachim , Schäfer Achim , Stümer Wolfgang , Wichmann Sabine 
Published: February 2024

ZusammenfassungEine Reduzierung von Treibhausgasen kann durch eine veränderte Landnutzung erfolgen. Dies ist dann der Fall, wenn Landnutzung vermieden wird sowie wenn Landwirtschaft und Forstwirtschaft dazu beitragen, dass Treibhausgase der Atmosphäre entzogen werden. Die entscheidenden Größen hierfür sind Aufforstung statt Entwaldung, eine veränderte Landwirtschaft und der Schutz kohlenstoffreicher Böden (Moore). In Deutschland machen Emissionen aus der Landwirtschaft und aus der Trockenlegung kohlenstoffreicher Böden rund ein Achtel der Treibhausgasemissionen aus. Die Wälder waren in der Vergangenheit Kohlenstoffsenken, doch angesichts steigender Holznachfrage und der Erkrankung großer Waldgebiete ist es fraglich, ob dies auch zukünftig so bleibt. Die Wiedervernässung von Mooren, Aufforstungen, geänderte Viehhaltung und andere Maßnahmen besitzen hohe Emissionsminderungspotenziale. Die aktuellen Klimaschutzziele machen daher umfangreiche Maßnahmen und eine Transformation der Landnutzung notwendig.
Auswirkungen des Klimawandels auf Starkniederschläge, Gewitter und Schneefall
Authors: Kunz Michael , Karremann Melanie K. , Mohr Susanna 
Published: February 2024

ZusammenfassungBereits heute sind in Deutschland Änderungen der langjährigen Niederschlagsaktivität zu beobachten. Die globale Erwärmung intensiviert den Wasserkreislauf und verändert die saisonalen Niederschlagsmengen und -muster. Außerdem verändert sich die Häufigkeit bestimmter Wetterlagen, die das Niederschlagsgeschehen grundsätzlich bestimmen. Dieses Kapitel beschäftigt sich neben sommerlichen und winterlichen Starkniederschlagsereignissen auch mit Gewittern, Hagelereignissen und Schneefall. Neben einer Zusammenfassung bereits beobachteter Änderungen dieser Niederschlagsformen und Ereignisse in der Vergangenheit wird der Frage nachgegangen, inwieweit belastbare Aussagen für die Zukunft getroffen werden können.
Multi-component Dark Matter and small scale structure formation
Authors: Deal Robert Wiley , Sankharva Kishan , Sinha Kuver , Watson Scott 
Published: February 2024

Abstract
We consider the evolution of non-thermal dark matter perturbations in models which contain both Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) and axions. Using constraints from existing observations we examine the percentage of WIMPs and axions that may comprise the cosmological dark matter budget in models with an Early Matter Dominated Epoch (EMDE) — where entropy production is important. After carefully tracking the thermal evolution of the various species by solving the Boltzmann equations, we consider the enhancement of perturbations that may have led to early structure formation for axions and WIMPs. We investigate the impact of enhanced perturbations on the parameter space of both species, after imposing existing constraints from indirect detection experiments. Given these constraints we establish the feasibility of axions to form miniclusters in the early universe in EMDEs for a given percentage of allowed WIMPs. We find that EMDEs with low reheat temperatures near the BBN limit are preferred for axion minicluster formation. When the EMDE is caused by string moduli, the WIMP contribution to the relic density is set by the moduli branching to dark matter at the level of ≲ $$ \mathcal{O} $$
O
(10−4).
Gauged global strings
Authors: Niu Xuce , Xue Wei , Yang Fengwei 
Published: February 2024

Abstract
We investigate the string solutions and cosmological implications of the gauge U(1)Z × global U(1)PQ model. With two hierarchical symmetry-breaking scales, the model exhibits three distinct string solutions: a conventional global string, a global string with a heavy core, and a gauge string as a bound state of the two global strings. This model reveals rich phenomenological implications in cosmology. During the evolution of the universe, these three types of strings can form a Y-junction configuration. Intriguingly, when incorporating this model with the QCD axion framework, the heavy-core global strings emit more axion particles compared to conventional axion cosmic strings due to their higher tension. This radiation significantly enhances the QCD axion dark matter abundance, thereby opening up the QCD axion mass window. Consequently, axions with masses exceeding ~ 10−5 eV have the potential to constitute the whole dark matter abundance. Furthermore, in contrast to conventional gauge strings, the gauge strings in this model exhibit a distinctive behavior by radiating axions.
Local infrared safety in time-ordered perturbation theory
Authors: Sterman George , Venkata Aniruddha 
Published: February 2024

Abstract
We develop a general expression for weighted cross sections in leptonic annihilation to hadrons based on time-ordered perturbation theory (TOPT). The analytic behavior of the resulting integrals over spatial momenta can be analyzed in the language of Landau equations and infrared (IR) power counting. For any infrared-safe weight, the cancellation of infrared divergences is implemented locally at the integrand level, and in principle can be evaluated numerically in four dimensions. We go on to show that it is possible to eliminate unphysical singularities that appear in time-ordered perturbation theory for arbitrary amplitudes. This is done by reorganizing TOPT into an equivalent form that combines classes of time orderings into a “partially time-ordered perturbation theory”. Applying the formalism to leptonic annihilation, we show how to derive diagrammatic expressions with only physical unitarity cuts.
The dark bubbleography
Authors: Banerjee Souvik , Danielsson Ulf , Zemsch Maximilian 
Published: February 2024

Abstract
We present the holographic construction of the dark bubble model of dark energy and highlight the pivotal role played by the non-normalizable modes. Following the route of holographic renormalization, we show that the non-normalizable modes are essential for having a vanishing mass for the induced graviton in any braneworld model. We then apply this idea in the computation of the propagator on the wall of the dark bubble introduced in [1].
Factorizing two-loop vacuum sum-integrals
Authors: Davydychev Andrei I. , Navarrete Pablo , Schröder York 
Published: February 2024

Abstract
We derive analytic results for scalar massless bosonic vacuum sum-integrals at two loops. Building upon a recent factorization proof of massive two-loop vacuum integrals, we are able to solve the corresponding Matsubara sums and map the result onto one-loop structures, thereby proving factorization also in the sum-integral setting. Analytic results are provided for generic integer-valued propagator- and numerator-powers of the class of sum-integrals under consideration, allowing to eliminate them from any perturbative expansion, dramatically simplifying the evaluation of some observables encountered e.g. in hot QCD.
Rounding out the story of higher derivative consistent truncations
Authors: Liu James T. , Saskowski Robert J. 
Published: February 2024

Abstract
At the two-derivative order, the group manifold reduction of heterotic supergravity on S3 results in a half-maximal 7D gauged supergravity coupled to three vector multiplets, and a further truncation can be taken to remove the vector multiplets. We demonstrate that this truncation remains consistent at the four-derivative level; we do so both by analysis of the equations of motion and the supersymmetry variations.
Asian entrepreneurship in the coronavirus era
Authors: Amuedo-Dorantes Catalina , Borra Cristina , Wang Chunbei 
Published: February 2024

AbstractThe COVID-19 pandemic has had a deleterious impact on the world economy. Studies have documented the disproportional impact of the pandemic on minorities, immigrants, and business owners in the USA. In this study, we use Current Population Survey monthly data spanning from January 2014 through December 2021 to examine how the COVID-19 pandemic affected Asian entrepreneurship. We show that the pandemic disproportionally hurt Asian entrepreneurship, particularly among immigrants, up until the end of 2020. A detailed analysis of Asian business dynamics reveals a substantial increase in self-employment exits during the first year of the pandemic. We fail to find convincing evidence of differential industry/job-type concentration, individual preferences, majority-minority disparities, narrower clientele, or differential access to government support as primary drivers for such patterns. Instead, we find suggestive evidence of discrimination playing a non-negligible role that subsided in 2021, coinciding with the rollout of vaccines.
The effects of paid family leave—does it help fathers’ health, too?
Authors: Kim Jiyoon 
Published: February 2024

AbstractI investigate the effects of California’s paid family leave (CA-PFL) program, the first state-mandated paid leave available to both mothers and fathers in the US. I examine the effects on the overall health of mothers and fathers during two distinct periods: health immediately around childbirth and health following childbirth. To do so, I leverage the variation in the timing of the Survey of Income and Program Participation (SIPP) health care topical module relative to the exact year and month of childbirth. I find that CA-PFL has improved mothers’ health during pregnancy and immediately after childbirth. This improvement in health is accompanied by a reduced likelihood of mothers not working or taking unpaid work absence. Some improvements manifest in fathers’ health too during the same period. However, I observe that fathers report more instances of feeling sick, starting around 5 months after childbirth. Further analysis reveals that the share of fathers not working or taking unpaid work absence rises temporarily when the leave period ends. Understanding the effects on fathers’ health and leave utilization is pivotal to evaluating the program’s overall benefits and potential unintended consequences given the growing focus on enhancing equal access to paid leave for both mothers and fathers.
Design of a torsional stiffener for a cable-driven hyper-redundant robot composed of gear transmission joints
Authors: Poka Ardit , Manara Federico , Ludovico Daniele , Pistone Alessandro , Dal Verme Lorenzo De Mari Casareto , Berselli Giovanni , Caldwell Darwin G. , Canali Carlo 
Published: February 2024

Abstract
This work describes the advancement in developing a cable-driven gear transmission joint designed as a basic element for a long-reach hyper-redundant robot. Hyper-redundancy allows the robot to perform auxiliary tasks such as obstacle avoidance and joint limits satisfaction. This feature makes hyper-redundant robots particularly useful for performing tasks in confined and hazardous environments and areas that are not reachable by a human operator. The long-reach feature of the robot requires a detailed study of the overall structure and its components. The joint must be capable of transmitting forces and movements over a long distance without losing the precision and accuracy of the end-effector, so it is designed to optimise the robot’s performance in terms of stiffness, structural resistance, and functional characteristics. In light of the above considerations, the main focus of this work is to improve the structural performance of the entire robotic system. Consequently, since the most critical component of the robot in terms of torsional deformation is the gear transmission joint, this paper aims to design a torsional stiffener element to reduce its deformation and, thus, an increase of torsional stiffness of the overall robotic system. Tube-shaped and rectangular-shaped stiffener elements, which can fit the joint design satisfying its geometrical constraints, are proposed. A computer-aided engineering approach is implemented to improve the precision of positioning of the end-effector by adding stiffener elements in the joint. Two sensitivity analyses, varying the geometry of the proposed stiffener elements, are performed to evaluate their performance in terms of added mass and displacement reduction.
Bioremediation of hazardous heavy metals by marine microorganisms: a recent review
Authors: Alabssawy Ahmed N. , Hashem Amr H. 
Published: February 2024

AbstractHeavy metals (HMs) like Zn, Cu, Pb, Ni, Cd, and Hg, among others, play a role in several environmental problems. The marine environment is polluted by several contaminants, such as HMs. A variety of physico-chemical methods usually available for sanitation HMs remediation suffer from either limitation. Bioremediation is a promising way of dealing with HMs pollution. Microbes have the ability with various potencies to resist HMs tension. The current review discusses the main sources and influences of HMs, the role of marine microorganisms in HMs bioremediation, as well as the microbial mechanisms for HMs detoxification and transformation. This review paper aims to provide an overview of the bioremediation technologies that are currently available for the removal of HMs ions from industrial and urban effluent by aquatic organisms such as bacteria, fungi, and microalgae, particularly those that are isolated from marine areas. The primary goals are to outline various studies and offer helpful information about the most important aspects of the bioelimination techniques. The biotreatment practices have been primarily divided into three techniques based on this topic. They are biosorption, bioaccumulation, bioleaching, and biotransformation. This article gives the brief view on the research studies about bioremediation of HMs using marine microorganisms. The current review also deals with the critical issues and recent studies based on the HMs biodetoxification using aquatic microorganisms.
Rapid online analysis of n-alkanes in gaseous streams via APCI mass spectrometry
Authors: Wentrup Jonas , Bösing Ingmar , Dülcks Thomas , Thöming Jorg 
Published: February 2024

AbstractOnline monitoring of dynamic chemical processes involving a wide volatility range of hydrocarbon species is challenging due to long chromatographic measurement times. Mass spectrometry (MS) overcomes chromatographic delays. However, the analysis of n-alkane mixtures by MS is difficult because many fragment ions are formed, which leads to overlapping signals of the homologous series. Atmospheric pressure chemical ionization (APCI) is suitable for the analysis of saturated hydrocarbons and is the subject of current research. Still, although APCI is a “soft ionization” technique, fragmentation is typically inevitable. Moreover, it is usually applied for liquid samples, while an application for online gas-phase monitoring is widely unexplored. Here, we present an automated APCI-MS method for an online gas-phase analysis of volatile and semi-volatile n-alkanes. Mass spectra for n-heptane and n-decane reveal [M-H]+, [M-3H]+ and [M-3H+H2O]+ as abundant ions. While [M-H]+ and [M-3H]+ show an excessive fragmentation pattern to smaller CnH2n+1+ and CnH2n-1+ cations, [M-3H+H2O]+ is the only relevant signal within the CnH2n+1O+ ion group, i.e., no chain cleavage is observed. This makes [M-3H+H2O]+ an analyte-specific ion that is suitable for the quantification of n-alkane mixtures. A calibration confirms the linearity of C7 and C10 signals up to concentrations of ~1000–1500 ppm. Moreover, validated concentration profiles are measured for a binary C7/C10 mixture and a five-alkane C7/C10/C12/C14/C20 mixture. Compared to the 40-min sampling interval of the reference gas chromatograph, MS sampling is performed within 5 min and allows dynamic changes to be monitored.
Graphical Abstract
Novel insights into the dependence of adsorption-desorption kinetics on particle geometry in chiral chromatography
Authors: De Luca Chiara , Compagnin Greta , Nosengo Chiara , Mazzoccanti Giulia , Gasparrini Francesco , Cavazzini Alberto , Catani Martina , Felletti Simona 
Published: February 2024

Abstract
The existence of slow adsorption-desorption kinetics in chiral liquid chromatography is common knowledge. This may significantly contribute to worsening the efficiency and kinetic performance of a chromatographic run, especially when high flow rates are employed. Many attempts and protocols have been proposed to access this term, the so-called $$c_{ads}$$

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, but they are based on different (theoretical) assumptions. As a consequence, no official method is available for the estimation of the adsorption-desorption kinetics term. In this work, a novel approach to access $$c_{ads}$$

c

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is presented. This procedure combines experimental results obtained with kinetic and thermodynamic measurements. The investigations have been performed on two zwitterionic teicoplanin chiral stationary phases (CSPs) based on 1.9 $$\mu $$
μ
m fully porous and 2.0 $$\mu $$
μ
m superficially porous particles (FPPs and SPPs), using Z-D,L-Methionine as probe molecule. Kinetic studies have been performed through the combination of both stop-flow and dynamic measurements, while adsorption isotherms have been calculated through Inverse Method. This study has confirmed that, on both particle formats, analyte diffusion on the surface of the particle is negligible, meaning that adsorption is localized, and it has been demonstrated that adsorption-desorption kinetics is strongly dependent on particle geometry and, in particular, on the loading of chiral selector. These findings are fundamental not only to unravel novel aspects of the complex enantiorecognition mechanism but also to optimize the employment of CSPs for ultra-fast and preparative applications.

Graphical abstract