Zur Halbzeit eines BAW-Forschungsprojektes zum 'Aufbau von integrierten Modellsystemen zur Analyse der langfristigen Morphodynamik in der Deutschen Bucht' werden erste Ergebnisse sichtbar. Transportprozesse im Wandel der Zeitläufe: Wie werden sich die Watten und Vorländer der deutschen Nordseeküste anpassen, sollte in Folge des Klimawandels der Meeresspiegel steigen? Eine Antwort auf diese Frage ist nicht nur für die Sicherheit der Seedeiche bedeutsam, sondern auch für die Zufahrten zu den Seehäfen. Einerseits beeinflusst das Flachwasser im Ästuarbereich maßgebend das Tide- und Sedimentregime in den Tideflüssen und hat somit Auswirkungen auf die zukünftige Unterhaltung der Seehafenzufahrten. Zum anderen hat sich gezeigt, dass in einer Betrachtung über Jahrzehnte hinweg die kleinräumigen Transportprozesse in der Deutschen Bucht und in den Außenbereichen der Ästuare auch durch die Transportprozesse, die in der gesamten Nordsee stattfinden, mitgeprägt werden. Die Dimension dieser weiträumigen Transportprozesse in der Nordsee wird in der Satellitenaufnahme der oberflächennahen Ausbreitung der Schwebstofffahnen aus den Ästuarmündungen deutlich (Bild 1). Allerdings entzieht sich dieses Phänomen noch weitgehend der fachwissenschaftlichen Betrachtung, denn über die tatsächlichen Transportprozesse in der Nordsee, zumal in der Deutschen Bucht, ist wenig bekannt: Es fehlen zum Beispiel grundlegende, flächendeckende Informationen über das anstehende Material an der Gewässersohle, über den Bodenaufbau oder über die relevanten Kräfte, die den Transport antreiben, wie Wind und Seegang. Und schließlich fehlen die geeigneten Werkzeuge, um die komplexen Transportprozesse berechnen zu können. BAW hat Federführung bei Forschungsprojekt: Im Rahmen eines im Wettbewerb ausgeschriebenen Forschungsschwerpunktes des Kuratoriums für Forschung im Küsteningenieurwesen (KFKI) konnte sich die BAW mit einem Forschungsantrag zum Thema 'Aufbau von integrierten Modellsystemen zur Analyse der langfristigen Morphodynamik in der deutschen Bucht (AUFMOD)' durchsetzen. An dem Projekt unter Federführung der BAW beteiligen sich weitere neun Kooperationspartner. Gestartet Ende 2009, läuft die Förderung zunächst bis 2012 (siehe: www.kfki.de/prj-aufmod/de).
The proposal addresses the potential of subsoil to contribute to K nutrition of crops. More specifically we will address the processes controlling release of K from interlayer of 2:1 clay minerals as this is expected to be the dominant K fraction in the subsoil. While it has been shown in the past that this so called 'non-exchangeable' K can be released due to root activity, there are controversial results concerning the role of soil solution K concentration in the rhizosphere required to trigger the process. Likewise little information is available about the concentration dynamics of other cations (NH4, Ca) in the rhizosphere and their impact on K release and vermiculitization supposed to be associated with this process. Model studies with substrate from the central field trial will be conducted in compartment systems equipped with micro suction cups. The measurement of dynamic changes of soil solution composition with increasing distance from the root surface will be combined with investigations of changes in mineralogy by XRD, TEM and SEM-EDX. Changes of mineralogy as a result of plant induced K release from interlayer will also be studied on bulk soil and rhizosphere samples collected within the central field and the central microcosm experiment and with mineral bags exposed in the field during a cropping cycle. Finally, X-ray CT will be used to access changes in soil texture, i.e. clay distribution around roots and the temporal spread of roots in biopores which is a prerequisite for K uptake from such structures.
Bodenbezogene Informationen im Sinne bodenkundlicher Daten werden im Fachinformationssystem Boden (FISBo) als Bestandteil des weitere geowissenschaftliche Bereiche umfassenden Bodeninformationssystemes (BODIS) erfasst und verfügbar gemacht. Das Fachinformationssystem Boden lässt sich in den Datenbereich und den Methodenbereich gliedern. Im Datenbereich werden die Sachdaten (Ausprägungen der einzelnen Phänomene und deren Geometrien) verwaltet; der Methodenbereich umfasst Methoden zur Wissensstrukturierung (Schlüssel, Regeln etc.), zur Datenbehandlung (Erfassung, Verwaltung etc.) sowie zur Datenbe- und -auswertung auf analoger sowie auf digitaler Verfahrensebene. Der Datenbereich kann in die großen Gruppen der Sachdaten und der raumbezogenen Daten (Geometrien) aufgeteilt werden. Sachdaten werden mit Hilfe eines relationalen Datenbanksystemes verwaltet. Ein wesentliches Element bodenkundlicher Arbeit ist die Speicherung und Verfügbarmachung von Profildaten. Diese Daten stammen aus Profilbeschreibungen auf der Basis von Aufgrabungen oder mit dem Bohrstock entnommener Proben und sind neben den Labordaten die wichtigste Informationsquelle bodenkundlichen Arbeitens. Die Profilbeschreibungen setzen sich aus Titel- und Horizontdaten zusammen.
Zentrales Ziel dieses (Teil-)Projektes ist der Aufbau eines datenbasierten Modells der morphologisch aktiven bzw. aktivierbaren Schichten des Meeresbodens der Deutschen Bucht mit besonderer Fokussierung auf die sandigen Küsten der vorgelagerten Inseln, Watten sowie Ästuarmündungen. Hierbei werden Informationen über die vertikale heterogene Sedimentzusammensetzung (Sedimentsummenkurven), Bodenaufbau (Stratigraphie) und Sedimentmächtigkeit des Gewässerbodens zusammengetragen, geprüft und in anforderungsgerechten Datenformaten ausgegeben. Das aufzubauende datenbasierte Meeresbodenmodell wird in das bathymetrische und sedimentologische Hindcast-Simulationsmodell, das sogenannte Funktionale Bodenmodell (FBM), integriert. Auf Basis dieser Daten werden morphodynamische Prinzipstudien mit dem morphodynamischen Simulationsmodell Marina aufgebaut, betrieben und deren Simulationsergebnisse bewertet. Abschließend werden sowohl das datenbasierte geomorphologische Hindcast-Simulationsmodell als auch das prozessbasierte Simulationsmodell Marina zur Analyse geomorphologischer Fragestellungen des Küsteningenieurwesens in ausgewählten Fokusgebieten eingesetzt.
Zentrales Ziel dieses Teilprojektes ist die Anwendung und gebrauchstaugliche Nutzung stratigraphischer Daten für morphodynamische Multi-Modell-Simulationen. Basierend auf den bathymetrischen und oberflächensedimentologischen Modellkomponenten sollen zunächst die verfügbaren Natur- und Basisdaten zum Bodenaufbau zusammengetragen, qualitätsgesichert und homogenisiert werden. Ziel ist der Aufbau eines dreidimensionalen Modells der morphologisch aktiven Bodenschichten (in Abgrenzung zu in der Geotechnik betrachteten, tiefergehenden Baugrundaufschlüssen) als Basisdaten mit den zugehörigen Metadaten, welche mit geeigneten, zu entwickelnden Interpolationsverfahren verknüpft werden. Die Eignung stratigraphischer Modellkomponenten bzw. deren Exportprodukte zur Verbesserung morphodynamischer Simulationsmodelle wird für ausgewählte Modellsysteme (UnTRIM/SediMorph sowie zur Qualitätssicherung mit DELFT3D/MOR) an Prinzipstudien evaluiert. Weiterhin wird die BAW morphodynamische Berechnungen unter Wirkung von Tidedynamik sowie Salz- und Sedimenttransport für ausgewählte Testgebiete durchführen. Der Projektpartner smile consult GmbH wird Vergleichsuntersuchungen mit Marina betreiben. Die daraus resultierenden Ergebnisse werden ebenfalls zur Bewertung herangezogen.
Abflusslose Hohlformen (Sölle) sind charakteristische und weitverbreitete Landschaftselemente im Jungmoränengebiet NE-Deutschlands sowie Nordeuropas und Nordamerikas. Sie sind hydrologisch und stofflich von vertikalen und lateralen Wasser- und Stoffflüssen aus dem jeweiligen (Klein-)Einzugsgebiet abhängig - und damit von deren Charakteristika wie Einzugsgebietsgröße, Relief, Substrat- und Bodenaufbau sowie den klimatischen Bedingungen (Niederschläge). Oberflächennahe Lateralprozesse induzieren nicht nur mikrobielle Prozesse von potenziell globaler Relevanz (Methanogenese), sondern beeinflussen ebenso die biotische Qualität der Sölle als Feuchtgebiete. Eine steuernde Funktion übt die Art der Landnutzung (Acker, Grünland, Wald) bzw. Bewirtschaftung aus (Mulchsaat, Bodenbearbeitung, Hackfruchtanteil etc.). Zum oberflächigen Wasser- und Stofftransport in Sölle existieren phänomenologische Erkenntnisse, regionale Betrachtungen zu den steuernden Faktoren fehlen allerdings. Einzelne Fallstudien zum lateralen Wassertransport in Böden liegen ebenfalls vor, jedoch fehlt es an einer integrativen, quantitativen Prozessanalyse, inkl. einer Modellierung. Weitgehend unbekannt sind auch die Versickerungsraten durch die / unterhalb der Sohle von Söllen sowie mögliche Interaktionen mit dem regionalen Grundwasserkörper. Es fehlt an quantitativem Verständnis wichtiger bodenhydraulischer Regulationsmechanismen und Parameter. Ungeklärt bleibt damit der quantitative Beitrag von Söllen zum Landschaftswasser- und -stoffhaushalt, insbesondere in Regionen mit einer Dominanz bedeckter Grundwasserleiter. Schließlich stellen die meist abflusslosen Hohlformen wenig untersuchte, aber hervorragende Archive der klima- und nutzungsabhängigen Bodenlandschaftsentwicklung dar, weil sich in ihren (datierbaren) Sedimenten die Prozesse des Einzugsgebietes dokumentieren. Mit dem Projekt 1.3 wird das Ziel verfolgt, zur Verbesserung des Prozessverständnis zum Wasserfluss und Stofftransport in und aus Söllen sowie zum Stoffhaushalt in Söllen mit unterschiedlicher Landnutzung beizutragen. Dabei wird die Hypothese geprüft, dass die Landnutzung die Transportpfade (auf / in / unter Böden) und damit die (Wasser-, Stoff-) Dynamik in Söllen determiniert. Innerhalb einer Landnutzungsform sind die Transportprozesse - unter vergleichbaren Klimabedingungen - jedoch an die 3-D Struktur hydraulischer Eigenschaften gebunden, die pedogen (z.B. fAh, Bt) oder geogen sein können (z.B. dichtlagernde periglaziäre oder limnische Sedimente).
Soil compaction caused by passage of logging machinery reduces the soil air capacity. Changed abiotic factors might induce a change in the soil microbial community and favour organisms capable of tolerating anoxic conditions. Aerated soils that are shifted to anoxia can produce the greenhouse gases methane and N2O. For example, methanogenesis is the dominating electron-accepting process during the anaerobic oxidation of organic matter. Thus, the prolonged compaction of forest soils might enhance greenhouse gas-producing microbial activities and lead to a gradual, quantitative shift in the occurrence and activities of associated prokaryotes. This shift might be of general importance, because heavy machinery is increasingly used for logging activities. Aims: The goals of this study were to resolve differences between soil microbial communities obtained from wheel-tracks (i.e. compacted) and their adjacent undisturbed sites, and to evaluate differences in potential anaerobic microbial activities of these contrasting soils. Special emphasis will be given to organisms which are responsible for the production of greenhouse gases (nitrous oxide, methane) after soil compaction. Methods: Characterization of microbial communities with molecular tools (T-RFLP fingerprinting, DGGE, cloning and sequencing); Quantification of functional genes (quantitative PCR); Soil Microbial Measurements (C-mineralization, respiration, microbial biomass C).
Die Hauptzielsetzung des vorliegenden Projektantrags ist die Optimierung der energetischen Nutzung von Straßenbegleitgehölzen (SBG) durch die Validierung eines mobilen Sensorsystems zur nicht-invasiven Erfassung des Biomasse-/Holzertrages bzw. Abschätzung von Ertragspotentialen und dem daraus resultierenden Brennwert/thermischen Energiewert von SBG. Diese Daten sind die essentielle Grundlage zur Ableitung einer Entscheidungsunterstützung zur systematischen Planung der optimalen Gestaltung von Pflegemaßnahmen und der idealen Festlegung von Umtriebszeiten, welche sowohl eine Erhöhung der ökonomischen als auch der ökologischen Wertigkeit von SBG zur Folge haben. Wesentliche zu betrachtende Eingangsgrößen zur Entscheidungsunterstützung zum Management, Pflege und Berentung von SBG sind hierbei: - Status Quo und Entwicklung Boden und Bodenaufbau; - Natürliche und anthropogene Einflussfaktoren auf die Holzmassebildung; - Masse- und volumenbasierte sowie optische Ermittlung und Bewertung des aktuellen Holzertrages; - Ertragsbasierte Abschätzung von Rindenanteil, Brennwert und Aschegehalt; - Ökologische Wertigkeit.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 37 |
| Europa | 2 |
| Land | 6 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 16 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 34 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 34 |
| Unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 30 |
| Englisch | 14 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 33 |
| Webseite | 5 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 35 |
| Lebewesen und Lebensräume | 35 |
| Luft | 23 |
| Mensch und Umwelt | 38 |
| Wasser | 29 |
| Weitere | 38 |