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The role of male quality in sequential mate choice
No full textFemales mainly increase their reproductive success by improving the quality of their mates and need to be discriminative in their mate choices. Here, we investigate whether female mammals can trade up sire quality in sequential mate choice during already progressed pregnancies. A male-induced pregnancy termination (functional ‘Bruce effect’) could thus have an adaptive function in mate choice as a functional part of a pregnancy replacement. We used bank voles (Myodes glareolus) as a model system and exchanged the breeding male in the early second trimester of a potential pregnancy. Male quality was determined using urine marking values. Females were offered a sequence of either high- then low-quality male (HL) or a low- then high-quality male (LH). The majority of females bred with high-quality males independent of their position in the sequence, which may indicate a pregnancy replacement in LH but not in HL. The body size of the second male, which could have been related to the coercion of females by males into remating, did not explain late pregnancies. Thus, pregnancy replacement, often discussed as a counterstrategy to infanticide, may constitute adaptive mate choice in female mammals, and female choice may induce pregnancy replacement in mammals
Delineating the lexicon of West African English and some thoughts on the concept of “variety”
No full textNatural hazards in a changing world
No full textEstimating the frequency and magnitude of natural hazards largely hinges on stationary models, which do not account for changes in the climatological, hydrological, and geophysical baseline conditions. Using five diverse case studies encompassing various natural hazard types, we present advanced statistical and machine learning methods to analyze and model transient states from long‐term inventory data. A novel storminess metric reveals increasing European winter windstorm severity from 1950 to 2010. Non‐stationary extreme value models quantify trends, seasonal shifts, and regional differences in extreme precipitation for Germany between 1941 and 2021. Utilizing quantile sampling and empirical mode decomposition on 148 years of daily weather and discharge data in the European Alps, we assess the impacts of changing snow cover, precipitation, and anthropogenic river network modifications on river runoff. Moreover, a probabilistic framework estimates return periods of glacier lake outburst floods in the Himalayas, demonstrating large differences in 100‐year flood levels. Utilizing a Bayesian change point algorithm, we track the onset of increased seismicity in the southern central United States and find correlation with wastewater injections into deep wells. In conclusion, data science reveals transient states for very different natural hazard types, characterized by diverse forms of change, ranging from gradual trends to sudden change points and from altered seasonality to overall intensity variations. In synergy with the physical understanding of Earth science, we gain important new insights into the dynamics of the studied hazards and their possible mechanisms
Der urheber- und lauterkeitsrechtliche Schutz fiktiver Figuren
No full textDie Kapitalisierung fiktiver Figuren stellt nicht erst seit dem inflationären Aufkommen von Superhelden-Verfilmungen ein Massengeschäft dar. Entsprechend reizvoll gestalten sich die Figurenvermarktungen damit für Nachahmende. Die Arbeit untersucht die Schutzfähigkeit von Figuren aus urheber- und lauterkeitsrechtlicher Perspektive und widmet sich in diesem Zusammenhang der Frage, inwiefern sich die entwickelten Grundsätze auf menschliche Kunstfiguren übertragen lassen. Dabei wird schließlich ein Lösungsansatz herausgearbeitet, mit dem sich Grenzfälle einordnen lassen, in welchem die Metaebene zwischen realer Person und fiktiver Figur verschwimmt.The capitalisation of fictional characters has been a mass business not only since the inflationary rise of superhero film adaptations. The commercialisation of characters is therefore correspondingly attractive for imitators. This work examines the protectability of characters from the perspective of copyright and unfair competition law and, in this context, addresses the question of the extent to which the principles developed can be applied to living characters. Finally, an approach is developed that can be used to categorise cases in which the boundary between a real person and a fictional character becomes blurred
1994–2024: The international protection of human rights between rise, decline or stagnation
No full textDer Beitrag nimmt das 30-jährige Bestehen des MenschenRechtsZentrums der Universität Potsdam zum Anlass, um eine Bestandsaufnahme zu machen, wo das regionale und das universelle System des Menschenrechtsschutzes heute stehen und wohin sie sich in den nächsten Jahren entwickeln könnten. Der Artikel reflektiert die historische Entwicklung des Menschenrechtsschutzes seit der Gründung des Menschenrechtszentrums im Jahr 1994, von den Veränderungen in Europa nach 1990 bis zu den aktuellen globalen Herausforderungen. Er gibt einen Überblick über die Entwicklung der internationalen Menschenrechtsmechanismen seit dem Kalten Krieg, beleuchtet aber auch die Stagnation bei der Ratifizierung neuer Verträge und aktuelle Herausforderungen wie den Klimawandel, neue Technologien wie künstliche Intelligenz und die sich verändernden Perspektiven der Staaten des globalen Südens.This article takes the 30th anniversary of the Human Rights Centre at the University of Potsdam as an opportunity to take stock of where the regional and universal systems of human rights protection stand today and where they could develop in the coming years. The article reflects on the historical development of human rights protection since the founding of the Human Rights Centre in 1994, from the changes in Europe after 1990 to contemporary global challenges. The article surveys how international human rights mechanisms have expanded since the Cold War, but also highlights stagnation in new treaty ratifications and emerging challenges such as climate change, new technologies like artificial intelligence, and evolving perspectives from States from the Global South
Quellparameter von Erdbeben und Variabilität von quellnahen Geschwindigkeitsimpulsen im Zusammenhang mit der Vorhersage von Bodenbewegungen
No full textFor a better assessment of earthquake hazards, it is vital to be able to reliably predict the level of ground shaking which has to be expected from future earthquakes. In recent decades, the focus of earthquake hazard assessment has been not only on obtaining a best estimate of ground shaking, but also on capturing ground motion variability. Several studies have shown that the variability of low- and high-frequency ground motions is influenced by different factors.
This thesis aims at a better understanding of the ground motion variability by addressing its sources at low and high frequencies. I investigate the low and high frequency variability in two parts: first, the stress drop which is the parameter associated with the high frequency ground motions; second, the velocity pulse which is generated by the directivity and is influencing low-frequency ground motions.
In the first part, I systematically estimate the stress drop from the harmonized dataset at the European scale and characterize the stress drop distributions to gain first-order insight into the variability of stress drops under uniform processing and model assumptions. I first process the high-quality records of the seismic events between M1.5 and M6.5, and isolate the source, path, and site contributions using the non-parametric spectral decomposition approach. Then, by fitting an omega-square-model to the source spectra obtained, the source parameters, including the corner frequency, moment magnitude, and stress drop, of seismic events are calculated. I introduce a regionalization and show the significant impact of the regionalization on the resulting source spectra and the determination of the stress drop. The variability of stress drop also shows the regional difference in each magnitude bin after accounting for the regional attenuation models.
In the second part, I investigate moderate to large earthquakes and characterize the velocity pulses using the wavelet analysis. The physical causes of the velocity pulse variability at short distances is explored through both empirical observations and simulations. The analysis suggests that the variability of the classical empirical relationships between pulse period and earthquake magnitude is largely controlled by the variability in a single earthquake. The driving factors of pulse generation are more complex than just the directivity effect. The interaction with various factors (e.g., the site effects) strongly affects the wave interference. The heterogeneous slip and the fault mechanism are critical factors to be considered in future evaluations to generate or influence the pulse-like ground motions.Für eine bessere Einschätzung der Erdbebengefährdung ist es von entscheidender Bedeutung, die Stärke der Bodenerschütterungen durch zukünftige Erdbeben zuverlässig vorhersagen zu können. In den letzten Jahrzehnten lag der Schwerpunkt der Erdbebengefährdungsbeurteilung nicht nur auf einer bestmöglichen Abschätzung der Bodenerschütterungen, sondern auch auf der Erfassung der Variabilität der Bodenbewegungen. Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Variabilität der nieder- und hochfrequenten Bodenbewegungen von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird.
Diese Arbeit soll das Verständnis der Variabilität von Bodenbewegungen verbessern, indem sie deren Quellen bei niedrigen und hohen Frequenzen untersucht: erstens den Spannungsabfall, der mit den hochfrequenten Bodenbewegungen in Verbindung gebracht wird, und zweitens den Geschwindigkeitsimpuls, der die niederfrequenten Bodenbewegungen beeinflusst.
Im ersten Teil bestimme ich systematisch den Spannungsabfall auf europäischer Ebene anhand eines harmonisierten Datensatzes und charakterisieren die Verteilungen des Spannungsabfalls. Ziel ist es, einen ersten Einblick in die Variabilität des Spannungsabfalls unter einheitlichen Prozessierungs- und Modellannahmen zu gewinnen. Zunächst verarbeite ich hochwertige Aufzeichnungen seismischer Ereignisse im Magnitudenbereich von M1,5 bis M6,5 und isolieren dabei die Quell-, Pfad- und Standortbeiträge mithilfe des nichtparametrischen Spektralzerlegungsansatzes. Anschließend werden durch Anpassung eines Omega-Square-Modells an die erhaltenen Quellspektren die Quellparameter wie Eckfrequenz, Momentenmagnitude und Spannungsabfall der seismischen Ereignisse berechnet. Ich führe eine Regionalisierung ein und zeigen den signifikanten Einfluss der Regionalisierung auf die resultierenden Quellspektren und die Bestimmung des Spannungsabfalls. Darüber hinaus verdeutlicht die Variabilität des Spannungsabfalls die regionalen Unterschiede in jedem Magnitudenbereich, auch nach Berücksichtigung der regionalen Dämpfungsmodelle.
Im zweiten Teil untersuche ich mittlere bis starke Erdbeben und charakterisieren die Geschwindigkeitsimpulse mithilfe einer Wavelet-Analyse. Sowohl empirische Beobachtungen als auch Simulationen werden genutzt, um die physikalischen Ursachen für die Variabilität der Geschwindigkeitsimpulse bei kurzen Entfernungen zu erforschen. Die Analyse deutet darauf hin, dass die Variabilität der klassischen empirischen Beziehungen zwischen Pulsdauer und Erdbebenstärke hauptsächlich durch die within-event Variabilität gesteuert wird. Die Faktoren, die die Impulserzeugung antreiben, sind komplexer als nur der Effekt der Direktivitätswirkung. Die Wechselwirkung mit verschiedenen Faktoren (z.B. dem Standorteffekt und dem Quelleffekt) beeinflusst die Welleninterferenz maßgeblich. Der heterogene Versatz und der Verwerfungsmechanismus sind kritische Faktoren, die bei zukünftigen Auswertungen zur Entstehung oder Beeinflussung pulsartiger Bodenbewegungen berücksichtigt werden müssen
Anisotropie des unteren Mantels durch die Entstehung von Plumes aus Large Low-Shear-Velocity Province
No full textSeismic anisotropy, characterized by wave propagation that varies with direction, is likely to be observed in the lowermost few hundred kilometers of the mantle, especially at the boundaries of Large Low-Shear-Velocity Provinces (LLSVPs). Significant deformation may be indicated by this anisotropy, potentially resulting from mantle flow interacting with the edges of these provinces or the formation of mantle plumes.
In this study, plume generation from thermochemical piles (LLSVPs) induced by subducted slabs and the flow behavior of the lower mantle are explored using compressible 3-D regional and global scale mantle convection models in the geodynamic modeling software ASPECT, coupled with mantle fabric simulations code ECOMAN. The LLSVP is assumed to be initially a chemically distinct pile of 300 km thick in the lowermost mantle in the regional scale simulation. In the global simulations, a basal layer of 100 km thick LLSVP in the lowermost mantle is considered. The global models include a plate reconstruction spanning the Pangea supercontinent cycle over the past 250 million years.
Several geodynamic models with varying density and viscosity ranges for the LLSVPs were tested. The modeling of the lattice preferred orientation of Bridgmanite and post- Perovskite in the lower mantle reveals that the lower mantle is generally isotropic, except in regions of plume conduits where vertically polarized shear waves (Vsv) are faster. Flow in the lowermost mantle is generated by subducted slabs, characterized by fast horizontally polarized shear waves (Vsh) that transition to fast Vsv at the margins of the LLSVPs due to the rheological contrast between the highly viscous LLSVP piles and the less viscous surrounding mantle.
It is shown by the results that the slip system [001](100) of Bridgmanite and [100](001) of post-Perovskite can produce fast Vsv in plume generation zones where post-Perovskite transforms to Bridgmanite, and fast Vsh at the base of the subducted slab where post- Perovskite is preserved in the D′′ layer. These findings align with previous shear wave radial anisotropy seismic tomography models, where fast vertically polarized shear waves are observed in the LLSVP (French and Romanowicz, 2014). However, the modelled anisotropy is primarily accumulated at the edges of the LLSVPs, consistent with the anisotropy prediction from observations of differential SKS-SKKS shear-wave splitting data (Reiss et al., 2019).
The global mantle flow, particularly in the lowermost mantle, is predicted by the geodynamic models. The radial anisotropy results are consistent with 100 times viscous LLSVPs which are also 2% denser. The best fit anisotropy model can also predict fourteen plumes within 250 millions of years time span and for longer run, eighteen plumes have been generated from this model, quite well aligned with seismic observations. A high degree of compositional viscosity within the LLSVP would result in more robust margins, causing the mantle flow to deflect vertically at its edges and consistent with seismic observations.Seismische Anisotropie, die durch eine richtungsabhängige Wellenausbreitung gekennzeichnet ist, wird wahrscheinlich in den untersten paar hundert Kilometern des Erdmantels beobachtet, insbesondere an den Grenzen der großen Provinzen mit geringer Schergeschwindigkeit (Large Low-Shear-Velocity Provinces, LLSVPs). Diese Anisotropie kann auf erhebliche Deformationen hindeuten, die möglicherweise durch die Wechselwirkung von Mantelströmungen mit den Rändern dieser Provinzen oder durch die Bildung von Mantelplumes verursacht werden. In dieser Arbeit wird die Bildung von Plumes durch subduzierte Platten aus thermochemischen Haufen und das Strömungsverhalten des unteren Mantels mit Hilfe von kompressiblen regionalen und globalen 3-D-Mantelkonvektionsmodellen in der geodynamischen Modellierungssoftware ASPECT in Verbindung mit dem Mantelstruktursimulationsprogramm ECOMAN untersucht. Die Clapeyron-Steigung des Phasenübergangs von Bridgmanit zu Post-Perowskit, die auf der mineralogischen Studie von Oganov and Ono (2004) basiert, wird in die Berechnungen der Mantelstruktur einbezogen. Die LLSVP wird anfänglich in den regionalen Simulationen als ein chemisch getrennter Haufen von 300 km Dicke und in den globalen Simulationen als eine Schicht von 100 km Dicke im untersten Mantel angenommen. Die globalen Modelle beinhalten eine Plattenrekonstruktion, die das Auseinanderbrechen des Superkontinents Pangea während der letzten 250 Millionen Jahre abdeckt. Es wurden mehrere geodynamische Modelle mit unterschiedlichen Dichte- und Viskositätsbereichen für die LLSVP getestet. Die Modellierung der Gittervorzugsorientierung von Bridgmanit und Post-Perowskit im unteren Erdmantel zeigt, dass der untere Erdmantel im Allgemeinen isotrop ist, außer in Regionen von Plume Conduits, in denen vertikal polarisierte Scherwellen (Vsv) schneller sind. Die Anisotropie entsteht in diesen Regionen durch die Akkumulation hoher endlicher Dehnungen. Die Strömung im untersten Mantel wird durch subduzierte Platten erzeugt und ist durch schnelle horizontal polarisierte Scherwellen (Vsh) gekennzeichnet, die an den Rändern der LLSVPs aufgrund des rheologischen Kontrasts zwischen den hochviskosen LLSVPs und dem weniger viskosen umgebenden Mantel in schnelle Vsv übergehen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Gleitsystem [001](100) aus Bridgmanit und [100](001) aus Post- Perowskit schnelle Vsv in den Plume-Generierungszonen, in denen sich Post-Perowskit in Bridgmanit umwandelt, und schnelle Vsh an der Basis der subduzierten Platte, wo Post-Perowskit in der D′′-Schicht erhalten ist, erzeugen kann. Diese Ergebnisse stimmen mit früheren Modellen der seismischen Tomographie der radialen Anisotropie von Scherwellen überein, bei denen schnellere vertikal polarisierte Scherwellen in der LLSVP beobachtet werden. Die modellierte Anisotropie ist jedoch hauptsächlich an den Rändern der LLSVPs akkumuliert. Die Ergebnisse der radialen Anisotropie sagen voraus, dass die Viskosität der LLSVP 100 mal höher ist als die des umgebenden Mantels. Ein höheres Maß an Viskosität aufgrund der Zusammensetzung in der LLSVP würde zu robusteren Rändern führen, die die Mantelströmung an ihren Rändern vertikal ablenken. Die globale Mantelströmung, insbesondere im untersten Mantel, wird von den Modellen vorhergesagt
Drivers of global irrigation expansion
No full textGlobal statistical irrigation modeling relies on geospatial data and traditionally adopts a discrete global grid based on longitude–latitude reference. However, this system introduces area distortion, which may lead to biased results. We propose using the ISEA3H geodesic grid based on hexagonal cells, enabling efficient and distortion-free representation of spherical data. To understand the impact of discrete global grid choice, we employ a non-parametric statistical framework, utilizing random forest methods, to identify the main drivers of historical global irrigation expansion using, among other data, outputs from the global dynamic vegetation model Lund-Potsdam-Jena managed Land (LPJml). Irrigation is critical for food security amidst growing populations, changing consumption patterns, and climate change. It significantly boosts crop yields but also alters the water cycle and global water resources. Understanding past irrigation expansion and its drivers is vital for global change research, resource assessment, and the prediction of future trends. We compare predictive accuracy, simulated irrigation patterns, and identification of irrigation drivers between the two grid systems. Using the ISEA3H geodesic grid system increases the predictive accuracy by up to 28 % compared to the longitude–latitude grid. The model identifies population density, potential productivity increase, evaporation, precipitation, and water discharge as key drivers of historical global irrigation expansion. Gross domestic product (GDP) per capita also shows some influence. We conclude that the geodesic discrete global grid system significantly affects predicted irrigation patterns and identification of drivers and thus has the potential to enhance statistical modeling, which warrants further exploration in future research across related fields. This analysis lays the foundation for comprehending historical global irrigation expansion
Variations in risk‐taking behaviour mediate matrix mortality's impact on biodiversity under fragmentation
No full textThe impact of fragmentation on biodiversity is driven by more than the spatial configuration of suitable habitat patches. Habitat is embedded in the surrounding anthropogenic land cover, known as the matrix, which plays a key role in species movement and connects the fragmented habitat. Whether the matrix is a barrier or a conduit to movement depends on the mortality of the moving individuals. However, individuals differ in their behavioural response to the risk posed by the matrix, with the willingness to enter the matrix depending on an individual's risk‐taking behaviour. This individual‐level behavioural variability is rarely considered but represents an additional mechanism shaping inter‐ and intraspecific competition as well as evolutionary behavioural responses. We used an individual‐based model to scale up from individual foraging movements to the resulting community structure of a competitive small mammal community in differently fragmented landscapes. The model interactively considers extrinsic matrix conditions, given as a certain mortality rate, and individual differences in intrinsic movement decisions when moving into the matrix. The model was used to investigate consequences of fragmentation and matrix mortality for species and behavioural diversity. Low matrix mortality resulted in a positive effect of fragmentation on species diversity. At the same time, it led to a high average risk‐taking behaviour. While this was an important adaptive response to fragmentation, it also led to a loss of intraspecific diversity. High matrix mortality reversed the effect of fragmentation, leading to a drastic loss of species with increasing fragmentation. High mortality risk reduced average risk‐taking, especially at high fragmentation. Study findings suggest that the feasibility of movement in the matrix can influence species diversity and evolutionary responses of movement‐related behavioural traits in fragmented landscapes. The matrix may thus play a key role in reconciling contrasting empirical results and provides a promising tool for future biodiversity conservation
Thermodynamische und optische Eigenschaften designter Nanopartikel mithilfe der Dichtefunktionaltheorie
No full textThis thesis delves into the static properties of nanoparticles using an integrated computational approach, focusing on the precise prediction of electronic, optical, and thermodynamic properties influenced by quantum confinement and material composition. Employing advanced techniques in Density Functional Theory (DFT) and beyond-DFT methodologies, the research bridges the traditional gap between nano and bulk characteristics by rigorously analyzing systems across various dimensions—from zero-dimensional quantum dots to sophisticated three-dimensional nanoparticles.
The thermodynamic stability of diverse nanoparticles such as copper, titanium dioxide, and copper sulfide is critically assessed. Utilizing multi-scale modeling, this work refines predictions of thermodynamic properties under varying conditions to align closely with experimental observations. Critical insights include the identification of stability thresholds and the development of a connection with grand potential diagrams, to ensure comparability with experimental setups and providing a precise course of actions for experimental setups. This is the first step for the lab on the (computer-) chip.
Moreover, the thesis explores the electronic and optical properties of confined systems, such as ZnSe quantum dot precursors and azobenzene polymers. It demonstrates how bandgap properties can be precisely adjusted through compositional changes. Critical insights include the identification of thresholds and the development of a novel model that suggests a nuanced scaling of electronic bandgap with particle diameter (d−1.287), indicating less pronounced quantum effects than previously expected. The research effectively utilizes computational strategies to predict these properties with high accuracy, thus shedding light on material behavior at the nanoscale.
In its entirety, this thesis offers a comprehensive framework for predicting and understanding nanoparticle properties, seamlessly integrating computational models to elucidate the nano-to-bulk transition. These findings not only advance our knowledge of nanomaterial behavior but also provide valuable guidelines for rationally designing nanoparticles tailored for specific applications in optoelectronics and catalysis.Diese Dissertation untersucht die statischen Eigenschaften von Nanopartikeln mittels eines integrierten rechnergestützten Ansatzes, der auf präzise Vorhersage elektronischer, optischer und thermodynamischer Eigenschaften abzielt. Unter Verwendung fortschrittlicher Techniken der Dichtefunktionaltheorie (DFT) und über DFT hinaus - überbrückt diese Forschung die traditionelle Kluft zwischen Nano- und Bulk-Eigenschaften durch eine rigorose Analyse von Systemen in verschiedenen Dimensionen bis hin zu den komplexen dreidimensionalen Nanopartikeln.
Die thermodynamische Stabilität verschiedener Nanopartikel wie Kupfer, Titandioxid und Kupfersulfid wird kritisch untersucht. Durch die präzisen Rechnungen dieser Arbeit wird die Vorhersagen der thermodynamischen Eigenschaften unter verschiedenen Bedingungen ermöglicht. Dies führt zu einer guten Übereinstimmung mit experimentellen Messungen. Wesentliche Erkenntnisse umfassen die Identifikation von Stabilitätsgrenzen und die Entwicklung einer Verbindung mit Großpotentialdiagrammen, um eine Vergleichbarkeit mit experimentellen Aufbauten zu garantieren. Dies bietet eine präzise Vorhersage für ein Experiment. Das ”Lab on the (computer-) chip” rückt damit in greifbare Nähe.
Darüber hinaus erforscht die Dissertation die elektronischen und optischen Eigenschaften von Qunatum Dot Vorstufen, wie ZnSe. Auch Azobenzen-Polymeren und grafitähnliche Verbindungen werden untersucht. Es wird gezeigt, wie Bandlücken-Eigenschaften durch stöchiemetrische Anpassungen präzise - an eine Anwendung angepasst - werden können. Wesentliche Erkenntnisse umfassen die Identifikation von Schwellenwerten und die Entwicklung eines neuenModells, das eine nuancierte Skalierung der elektronischen Bandlücke mit der Partikeldurchmesser (d−1.287) bei Slizium Nanopartikeln vorschlägt, was auf weniger ausgeprägte Quanteneffekte als bisher angenommen hindeutet.
Insgesamt bietet diese Dissertation einen umfassenden Rahmen zur Vorhersage und zum Verständnis von Nanopartikel-Eigenschaften, indem sie rechnergestützte Modelle nahtlos integriert, um den Übergang von Nano zu Festkörper zu erläutern. Diese Ergebnisse erweitern nicht nur unser Wissen über das Verhalten von Nanomaterialien, sondern bieten auch wertvolle Richtlinien für die Gestaltung von Nanopartikeln, die für spezifische Anwendun in der Optoelektronik und Katalyse maßgeschneidert sind